O fenômeno da queda de viscosidade durante o armazenamento da tinta é um problema comum, especialmente após armazenamento prolongado. A viscosidade da tinta diminui significativamente, afetando o desempenho da construção e a qualidade do produto. A diminuição da viscosidade está relacionada a diversos fatores, como temperatura, umidade, volatilização do solvente, degradação do polímero, etc., mas a interação com o espessante éter de celulose é particularmente crítica.
1. Papel básico do éter de celulose
O éter de celulose é um espessante comum amplamente utilizado em tintas à base de água. Suas principais funções incluem:
Efeito espessante: o éter de celulose pode formar uma estrutura de rede tridimensional inchada ao absorver água, aumentando assim a viscosidade do sistema e melhorando a tixotropia e o desempenho de construção da tinta.
Efeito de estabilização da suspensão: o éter de celulose pode efetivamente prevenir a sedimentação de partículas sólidas, como pigmentos e cargas na tinta, e manter a uniformidade da tinta.
Propriedade de formação de filme: O éter de celulose também pode afetar a propriedade de formação de filme da tinta, fazendo com que o revestimento tenha certa tenacidade e durabilidade.
Existem muitos tipos de éteres de celulose, incluindo metilcelulose (MC), hidroxietilcelulose (HEC), hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), etc. Esses materiais têm diferentes solubilidades, capacidade de espessamento e resistência ao armazenamento em revestimentos.
2. Principais razões para a redução da viscosidade
Durante o armazenamento de revestimentos, a redução da viscosidade é causada principalmente pelos seguintes motivos:
(1) Degradação de éteres de celulose
O efeito espessante dos éteres de celulose em revestimentos depende do tamanho de seu peso molecular e da integridade de sua estrutura molecular. Durante o armazenamento, fatores como temperatura, acidez e alcalinidade, além de microrganismos, podem causar a degradação dos éteres de celulose. Por exemplo, durante o armazenamento prolongado, os componentes ácidos ou alcalinos do revestimento podem hidrolisar a cadeia molecular do éter de celulose, reduzir seu peso molecular e, assim, enfraquecer seu efeito espessante, resultando em uma diminuição da viscosidade.
(2) Volatilização de solvente e migração de umidade
A volatilização do solvente ou a migração da umidade no revestimento podem afetar o estado de solubilidade do éter de celulose. Durante o armazenamento, parte da água pode evaporar ou migrar para a superfície do revestimento, tornando a distribuição de água desigual, afetando o grau de intumescimento do éter de celulose e causando uma diminuição da viscosidade em áreas específicas.
(3) Ataque microbiano
O crescimento microbiano pode ocorrer no revestimento quando este é armazenado de forma inadequada ou quando os conservantes se tornam ineficazes. Microrganismos podem decompor éteres de celulose e outros espessantes orgânicos, enfraquecendo seu efeito espessante e causando a diminuição da viscosidade do revestimento. Revestimentos à base de água, em particular, são um ambiente propício para o crescimento microbiano, pois contêm grande quantidade de água.
(4) Envelhecimento em alta temperatura
Em condições de armazenamento em altas temperaturas, a estrutura física ou química da cadeia molecular do éter de celulose pode mudar. Por exemplo, os éteres de celulose são propensos à oxidação ou pirólise em temperaturas mais altas, resultando em um enfraquecimento do efeito espessante. Altas temperaturas também aceleram a volatilização do solvente e a evaporação da água, afetando ainda mais a estabilidade da viscosidade.
3. Métodos para melhorar a estabilidade de armazenamento de revestimentos
Para reduzir a diminuição da viscosidade durante o armazenamento e prolongar a vida útil do revestimento, as seguintes medidas podem ser tomadas:
(1) Selecionando o éter de celulose correto
Diferentes tipos de éteres de celulose apresentam diferentes desempenhos em termos de estabilidade de armazenamento. Éteres de celulose com alto peso molecular geralmente apresentam melhores efeitos espessantes, mas sua estabilidade de armazenamento é relativamente baixa, enquanto éteres de celulose com menor peso molecular podem apresentar melhor desempenho de armazenamento. Portanto, ao projetar a fórmula, éteres de celulose com boa estabilidade de armazenamento devem ser selecionados, ou éteres de celulose devem ser combinados com outros espessantes para melhorar sua resistência ao armazenamento.
(2) Controlar o pH do revestimento
A acidez e a alcalinidade do sistema de revestimento têm uma influência importante na estabilidade dos éteres de celulose. No projeto da formulação, o valor do pH do revestimento deve ser controlado para evitar um ambiente excessivamente ácido ou alcalino, a fim de reduzir a degradação dos éteres de celulose. Ao mesmo tempo, a adição de uma quantidade adequada de ajustador de pH ou tampão pode ajudar a estabilizar o pH do sistema.
(3) Aumentar o uso de conservantes
Para evitar a erosão microbiana, uma quantidade adequada de conservantes deve ser adicionada ao revestimento. Os conservantes podem inibir o crescimento de microrganismos, impedindo a decomposição de substâncias orgânicas, como o éter de celulose, e mantendo a estabilidade do revestimento. Os conservantes apropriados devem ser selecionados de acordo com a formulação do revestimento e o ambiente de armazenamento, e sua eficácia deve ser verificada regularmente.
(4) Controlar o ambiente de armazenamento
A temperatura e a umidade de armazenamento do revestimento têm impacto direto na estabilidade da viscosidade. O revestimento deve ser armazenado em ambiente seco e fresco, evitando altas temperaturas e umidade para reduzir a volatilização do solvente e a degradação do éter de celulose. Além disso, uma embalagem bem fechada pode reduzir efetivamente a migração e a evaporação da água e retardar a diminuição da viscosidade.
4. Outros fatores que afetam a viscosidade
Além dos éteres de celulose, outros componentes do sistema de revestimento também podem afetar a alteração da viscosidade. Por exemplo, o tipo e a concentração dos pigmentos, a taxa de volatilização dos solventes e a compatibilidade de outros espessantes ou dispersantes podem afetar a estabilidade da viscosidade do revestimento. Portanto, o design geral da fórmula do revestimento e a interação entre os componentes também são pontos-chave aos quais se deve prestar atenção.
A diminuição da viscosidade durante o armazenamento do revestimento está intimamente relacionada a fatores como a degradação dos éteres de celulose, a volatilização do solvente e a migração da água. Para melhorar a estabilidade do revestimento durante o armazenamento, é necessário selecionar variedades adequadas de éter de celulose, controlar o pH do revestimento, reforçar as medidas anticorrosivas e otimizar o ambiente de armazenamento. Por meio de um design de fórmula razoável e de um bom gerenciamento de armazenamento, o problema da diminuição da viscosidade durante o armazenamento do revestimento pode ser efetivamente reduzido, e o desempenho e a competitividade do produto no mercado podem ser melhorados.
Horário da publicação: 27/09/2024