Zjawisko spadku lepkości podczas przechowywania farby jest powszechnym problemem, zwłaszcza po długotrwałym przechowywaniu, lepkość farby znacznie spada, co wpływa na wydajność konstrukcji i jakość produktu. Spadek lepkości jest związany z wieloma czynnikami, takimi jak temperatura, wilgotność, ulatnianie się rozpuszczalnika, degradacja polimeru itp., ale interakcja z zagęszczaczem eterem celulozy jest szczególnie krytyczna.
1. Podstawowa rola eteru celulozy
Eter celulozowy jest powszechnym zagęszczaczem szeroko stosowanym w farbach na bazie wody. Ich główne funkcje obejmują:
Efekt zagęszczający: Eter celulozy może tworzyć spęczniałą trójwymiarową strukturę sieciową poprzez absorbowanie wody, zwiększając w ten sposób lepkość układu i poprawiając tiksotropię oraz właściwości konstrukcyjne farby.
Efekt stabilizacji zawiesiny: eter celulozowy skutecznie zapobiega osadzaniu się cząstek stałych, takich jak pigmenty i wypełniacze w farbie, oraz utrzymuje jednolitość farby.
Właściwości filmotwórcze: Eter celulozy może również wpływać na właściwości filmotwórcze farby, nadając powłoce określoną wytrzymałość i trwałość.
Istnieje wiele rodzajów eterów celulozy, w tym metyloceluloza (MC), hydroksyetyloceluloza (HEC), hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) itp. Materiały te różnią się rozpuszczalnością, zdolnością zagęszczania i odpornością na przechowywanie w powłokach.
2. Główne powody zmniejszenia lepkości
Podczas przechowywania powłok, spadek lepkości jest spowodowany głównie przez następujące przyczyny:
(1) Degradacja eterów celulozy
Efekt zagęszczający eterów celulozy w powłokach zależy od wielkości ich masy cząsteczkowej i integralności ich struktury cząsteczkowej. Podczas przechowywania czynniki takie jak temperatura, kwasowość i zasadowość oraz mikroorganizmy mogą powodować degradację eterów celulozy. Na przykład podczas długotrwałego przechowywania kwaśne lub zasadowe składniki powłoki mogą hydrolizować łańcuch cząsteczkowy eteru celulozy, zmniejszać jego masę cząsteczkową, a tym samym osłabiać jego efekt zagęszczający, co skutkuje spadkiem lepkości.
(2) Ulatnianie się rozpuszczalnika i migracja wilgoci
Ulatnianie się rozpuszczalnika lub migracja wilgoci w powłoce może mieć wpływ na stan rozpuszczalności eteru celulozy. Podczas przechowywania część wody może wyparować lub migrować na powierzchnię powłoki, powodując nierównomierne rozłożenie wody w powłoce, co wpływa na stopień pęcznienia eteru celulozy i powoduje spadek lepkości w obszarach lokalnych.
(3) Atak mikrobiologiczny
Wzrost mikroorganizmów może wystąpić w powłoce, gdy jest ona nieprawidłowo przechowywana lub gdy środki konserwujące stają się nieskuteczne. Mikroorganizmy mogą rozkładać etery celulozy i inne organiczne zagęszczacze, osłabiając ich działanie zagęszczające i powodując zmniejszenie lepkości powłoki. W szczególności powłoki na bazie wody są dobrym środowiskiem dla wzrostu mikroorganizmów, ponieważ zawierają dużą ilość wody.
(4) Starzenie w wysokiej temperaturze
W warunkach przechowywania w wysokiej temperaturze, struktura fizyczna lub chemiczna łańcucha cząsteczkowego eteru celulozy może ulec zmianie. Na przykład etery celulozy są podatne na utlenianie lub pirolizę w wyższych temperaturach, co powoduje osłabienie efektu zagęszczania. Wysokie temperatury przyspieszają również ulatnianie się rozpuszczalnika i parowanie wody, co dodatkowo wpływa na stabilność lepkości.
3. Metody poprawy trwałości powłok podczas przechowywania
Aby ograniczyć spadek lepkości podczas przechowywania i wydłużyć okres przydatności powłoki do użycia, można podjąć następujące działania:
(1) Wybór właściwego eteru celulozy
Różne rodzaje eterów celulozy mają różne właściwości pod względem stabilności przechowywania. Etery celulozy o wysokiej masie cząsteczkowej mają ogólnie lepsze efekty zagęszczania, ale ich stabilność przechowywania jest stosunkowo słaba, podczas gdy etery celulozy o niższej masie cząsteczkowej mogą mieć lepsze właściwości przechowywania. Dlatego podczas projektowania formuły należy wybierać etery celulozy o dobrej stabilności przechowywania lub etery celulozy powinny być mieszane z innymi zagęszczaczami w celu poprawy ich odporności na przechowywanie.
(2) Kontroluj pH powłoki
Kwasowość i zasadowość systemu powłokowego mają istotny wpływ na stabilność eterów celulozy. W projekcie formulacji należy kontrolować wartość pH powłoki, aby uniknąć nadmiernie kwaśnego lub zasadowego środowiska, co zmniejszy degradację eterów celulozy. Jednocześnie dodanie odpowiedniej ilości regulatora pH lub buforu może pomóc ustabilizować pH systemu.
(3) Zwiększ użycie środków konserwujących
Aby zapobiec erozji mikrobiologicznej, do powłoki należy dodać odpowiednią ilość środków konserwujących. Środki konserwujące mogą hamować wzrost mikroorganizmów, zapobiegając w ten sposób rozkładowi substancji organicznych, takich jak eter celulozy, i utrzymując stabilność powłoki. Odpowiednie środki konserwujące należy dobrać zgodnie z formułą powłoki i środowiskiem przechowywania, a ich skuteczność należy regularnie sprawdzać.
(4) Kontroluj środowisko przechowywania
Temperatura przechowywania i wilgotność powłoki mają bezpośredni wpływ na stabilność lepkości. Powłokę należy przechowywać w suchym i chłodnym środowisku, unikając warunków wysokiej temperatury i wilgotności, aby zmniejszyć ulatnianie się rozpuszczalnika i degradację eteru celulozy. Ponadto dobrze uszczelnione opakowanie może skutecznie zmniejszyć migrację i parowanie wody oraz opóźnić spadek lepkości.
4. Inne czynniki wpływające na lepkość
Oprócz eterów celulozowych, inne składniki systemu powłokowego mogą również wpływać na zmianę lepkości. Na przykład rodzaj i stężenie pigmentów, szybkość ulatniania się rozpuszczalników i zgodność innych zagęszczaczy lub dyspergatorów mogą wpływać na stabilność lepkości powłoki. Dlatego też ogólna konstrukcja formuły powłoki i interakcja między składnikami są również kluczowymi punktami, na które należy zwrócić uwagę.
Spadek lepkości podczas przechowywania powłoki jest ściśle związany z takimi czynnikami, jak degradacja eterów celulozy, ulatnianie się rozpuszczalnika i migracja wody. Aby poprawić stabilność powłoki podczas przechowywania, należy wybrać odpowiednie odmiany eterów celulozy, kontrolować pH powłoki, wzmocnić środki antykorozyjne i zoptymalizować środowisko przechowywania. Dzięki rozsądnemu projektowi formuły i dobremu zarządzaniu przechowywaniem problem spadku lepkości podczas przechowywania powłoki można skutecznie zmniejszyć, a wydajność produktu i konkurencyjność rynkową można poprawić.
Czas publikacji: 27-09-2024