HPMC (hydroksypropyloceluloza) jest wysoce wydajnym dodatkiem i jest szeroko stosowany w preparacie powłok i farb. Jedną z jego głównych funkcji jest poprawa kontroli lepkości, która nie tylko poprawia reologię powłok i farb, ale także poprawia wydajność budowy i jakość filmu końcowego.
1. Podstawowe właściwości HPMC
HPMC jest nieonicznym eterem celulozowym o dobrej rozpuszczalności w wodzie i rozpuszczalności rozpuszczalnika organicznego. Może rozpuścić i tworzyć stabilne roztworze koloidalne w różnych temperaturach i wartościach pH. Głównym mechanizmem działania HPMC jest utworzenie struktury sieci przez międzycząsteczkowe wiązania wodorowe i siły van der Waalsa, wpływając w ten sposób na właściwości reologiczne powłok lub farb. Jego lepkość zmienia się wraz ze zmianami stężenia, temperatury, szybkości ścinania i innych czynników, co sprawia, że jego zastosowanie w powłokach i farbach ma dużą przestrzeń regulacyjną.
2. Funkcja HPMC w powłokach i farbach
Regulacja lepkości: Główną funkcją HPMC jest dostosowanie lepkości układu. W powłokach i farbach lepkość jest ważnym parametrem, który bezpośrednio wpływa na konstrukcję, wyrównanie i efekt filmowy materiału. HPMC może precyzyjnie kontrolować lepkość powłoki, zmieniając strukturę molekularną lub stężenie, zapewniając stabilność i działanie powłoki podczas przechowywania, transportu i budowy.
Kontrola reologiczna: HPMC podaje powłoki lub farbę dobre właściwości reologiczne, dzięki czemu utrzymuje wysoką lepkość, gdy statyczna zapobiega sedymentacji, i może zmniejszyć lepkość pod ścinaniem, co ułatwia stosowanie. Ta tixotropia jest niezbędna do budowy wydajności powłok i farb, szczególnie podczas opryskiwania, szczotkowania lub toczenia, co pomaga w osiągnięciu jednolitej i gładkiej powłoki.
Wydajność przeciwstrzenienia: Gdy powłoki lub farby są nakładane na pionowe powierzchnie, często występuje zwis, to znaczy powłoka przepływa pod działaniem grawitacji, co powoduje nierówną grubość filmu, a nawet znaki przepływu. HPMC skutecznie tłumi zjawisko opadające, zwiększając lepkość i tixotropię systemu, zapewniając stabilność powłoki po zastosowaniu na pionowych powierzchniach.
Efekt anty-sediaństwa: W powłokach z większą liczbą pigmentów lub wypełniaczy pigmenty lub wypełniacze są podatne na sedymentację, wpływając na jednolitość powłoki. HPMC spowalnia szybkość sedymentacji cząstek stałych poprzez zwiększenie lepkości układu. Jednocześnie utrzymuje swój stan zawieszenia w farbie poprzez interakcje z cząstkami pigmentu, upewniając się, że farba jest jednolita i spójna podczas procesu budowy.
Popraw stabilność przechowywania: podczas długoterminowego przechowywania farba jest podatna na stratyfikację, krzepnięcie lub sedymentację. Dodanie HPMC może skutecznie poprawić stabilność przechowywania farby, utrzymać jednolitość i lepkość farby, przedłużając jej okres przydatności i unikając degradacji jakości produktu spowodowanego niewłaściwym przechowywaniem.
3. Czynniki wpływające na kontrolę lepkości przez HPMC
Stężenie: Stężenie HPMC jest bezpośrednim czynnikiem wpływającym na lepkość farby lub farby. Wraz ze wzrostem stężenia HPMC lepkość układu znacznie wzrośnie. W przypadku powłok wymagających wyższej lepkości odpowiednio zwiększenie ilości HPMC może osiągnąć idealny poziom lepkości. Jednak zbyt wysokie stężenie może również powodować zbyt lepkie system i wpływać na wydajność budowy. Dlatego konieczne jest dokładne kontrolowanie ilości HPMC dodanej zgodnie z konkretnym scenariuszem aplikacji i wymagań budowlanych.
Masa cząsteczkowa: Masa cząsteczkowa HPMC jest również ważnym czynnikiem wpływającym na lepkość. HPMC o wysokiej masie cząsteczkowej tworzy gęstszą strukturę sieci w roztworze, co może znacznie zwiększyć lepkość powłoki; podczas gdy HPMC o niskiej masie cząsteczkowej wykazuje niższą lepkość. Wybierając HPMC o różnych masach cząsteczkowych, lepkość powłoki lub farby można dostosować, aby spełnić różne wymagania budowlane.
Temperatura: Lepkość HPMC maleje wraz ze wzrostem temperatury. Dlatego podczas konstruowania w środowisku wysokiej temperatury konieczne jest wybór odmian HPMC o lepszej oporności w wysokiej temperaturze lub odpowiednio zwiększenie jej dawki, aby zapewnić wydajność budowy i jakość warstwy powłoki w warunkach wysokiej temperatury.
Wartość pH: HPMC jest stabilny w szerokim zakresie pH, ale warunki ekstremalne kwas i alkalia wpłyną na jego stabilność lepkości. W silnym środowisku kwasowym lub alkalicznym HPMC może się degradować lub zawieść, powodując zmniejszenie lepkości. Dlatego przy projektowaniu wzoru upewnij się, że wartość pH systemu jest umiarkowana, aby utrzymać efekt kontroli lepkości HPMC.
Szybkość ścinania: HPMC jest pogarszającym się pogarsznikiem ścinającym, to znaczy jego lepkość zostanie znacznie zmniejszona przy wysokich szybkościach ścinania. Ta właściwość jest bardzo ważna w procesie budowy powłoki, ponieważ podczas szczotkowania, toczenia lub opryskiwania powłoka poddana się dużej sile ścinania, a HPMC może poprawić wydajność budowy poprzez zmniejszenie lepkości. Po zakończeniu konstrukcji siła ścinająca znika, a HPMC może przywrócić lepkość powłoki, aby zapewnić jednorodność i grubość warstwy powłoki.
4. Zastosowanie HPMC w różnych systemach powlekania
Powłoki na bazie wody: HPMC jest szeroko stosowany w powłokach na bazie wody. Można go nie tylko używać jako zagęszczacza, ale także jako pomoc w tworzeniu filmu i stabilizator. W systemach wodnych HPMC może skutecznie zwiększyć lepkość powłoki, poprawić jej reologię i wyrównywanie oraz zapobiegać sedymentacji i zwiotczeniu. Jednocześnie może również poprawić wodoodporność i szorować odporność na powłokę i przedłużyć żywotność powłoki.
Powłoki na bazie rozpuszczalników: Chociaż HPMC jest stosunkowo mniej stosowany w powłokach na bazie rozpuszczalników, nadal można je stosować jako pomocy zagęszczacza i wyrównania. Szczególnie w powłokach o niskiej witrowej spółki organicznej (LZO) HPMC może zapewnić niezbędną kontrolę lepkości i regulację reologii, zmniejszając w ten sposób stosowanie rozpuszczalników i spełniając wymagania dotyczące ochrony środowiska.
Powłoki proszkowe: W powłokach proszkowych HPMC może być stosowane jako spoiwo i zagęszczacz, aby poprawić właściwości płynności i tworzenia filmu poprzez zwiększenie lepkości proszku. HPMC może zapewnić, że powłoka proszkowa nie jest łatwa do latania podczas procesu budowy, jednocześnie poprawiając jednolitość i gęstość warstwy powłoki.
HPMC osiąga doskonałą kontrolę lepkości w powłokach i farbach dzięki unikalnym właściwościom fizycznym i chemicznym. Może nie tylko dokładnie dostosować lepkość systemu, ale także poprawić reologię powłoki, poprawić właściwości przeciw zapisywaniu i opracowywaniu oraz poprawić stabilność przechowywania. Zgodnie z różnymi systemami powłok i wymagań budowlanych, dostosowując stężenie, masę cząsteczkową, temperaturę, wartość pH i inne czynniki HPMC, lepkość może być drobno kontrolowana, poprawiając w ten sposób budowę powłoki i ostateczną jakość powlekania.
Czas po: 13-2024 września