Явление падения вязкости во время хранения краски является распространенной проблемой, особенно после длительного хранения, вязкость краски значительно снижается, влияя на эксплуатационные характеристики конструкции и качество продукта. Уменьшение вязкости связано со многими факторами, такими как температура, влажность, испарение растворителя, деградация полимера и т. д., но взаимодействие с загустителем эфиром целлюлозы является особенно критическим.
1. Основная роль эфира целлюлозы
Эфир целлюлозы — это распространенный загуститель, широко используемый в красках на водной основе. Их основные функции включают:
Эффект загущения: эфир целлюлозы может образовывать набухшую трехмерную сетчатую структуру, поглощая воду, тем самым увеличивая вязкость системы и улучшая тиксотропность и строительные характеристики краски.
Эффект стабилизации суспензии: эфир целлюлозы может эффективно предотвращать осаждение твердых частиц, таких как пигменты и наполнители в краске, и поддерживать однородность краски.
Пленкообразующие свойства: Эфир целлюлозы также может влиять на пленкообразующие свойства краски, придавая покрытию определенную прочность и долговечность.
Существует много типов эфиров целлюлозы, включая метилцеллюлозу (МЦ), гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ), гидроксипропилметилцеллюлозу (ГПМЦ) и т. д. Эти материалы обладают различной растворимостью, загущающей способностью и устойчивостью к хранению в покрытиях.
2. Основные причины снижения вязкости
При хранении покрытий снижение вязкости происходит в основном по следующим причинам:
(1) Разложение эфиров целлюлозы
Загущающий эффект эфиров целлюлозы в покрытиях зависит от размера их молекулярной массы и целостности их молекулярной структуры. Во время хранения такие факторы, как температура, кислотность и щелочность, а также микроорганизмы могут вызывать деградацию эфиров целлюлозы. Например, во время длительного хранения кислотные или щелочные компоненты в покрытии могут гидролизовать молекулярную цепь эфира целлюлозы, уменьшать его молекулярную массу и, таким образом, ослаблять его загущающий эффект, что приводит к снижению вязкости.
(2) Испарение растворителя и миграция влаги
Испарение растворителя или миграция влаги в покрытии могут повлиять на состояние растворимости эфира целлюлозы. Во время хранения часть воды может испариться или мигрировать на поверхность покрытия, делая распределение воды в покрытии неравномерным, тем самым влияя на степень набухания эфира целлюлозы и вызывая снижение вязкости в локальных областях.
(3) Микробная атака
Рост микроорганизмов в покрытии может произойти, если оно неправильно хранится или консерванты становятся неэффективными. Микроорганизмы могут разлагать эфиры целлюлозы и другие органические загустители, ослабляя их загущающий эффект и вызывая снижение вязкости покрытия. Покрытия на водной основе, в частности, являются хорошей средой для роста микроорганизмов, поскольку они содержат большое количество воды.
(4) Старение при высоких температурах
В условиях хранения при высоких температурах может измениться физическая или химическая структура молекулярной цепи эфира целлюлозы. Например, эфиры целлюлозы склонны к окислению или пиролизу при более высоких температурах, что приводит к ослаблению эффекта загущения. Высокие температуры также ускоряют улетучивание растворителя и испарение воды, что еще больше влияет на стабильность вязкости.
3. Методы повышения стабильности покрытий при хранении
Для уменьшения снижения вязкости при хранении и продления срока хранения покрытия можно предпринять следующие меры:
(1) Выбор правильного эфира целлюлозы
Различные типы эфиров целлюлозы имеют разные характеристики с точки зрения стабильности хранения. Эфиры целлюлозы с высокой молекулярной массой, как правило, имеют лучшие загущающие эффекты, но их стабильность хранения относительно плохая, в то время как эфиры целлюлозы с низкой молекулярной массой могут иметь лучшие характеристики хранения. Поэтому при разработке формулы следует выбирать эфиры целлюлозы с хорошей стабильностью хранения или смешивать эфиры целлюлозы с другими загустителями для повышения их устойчивости к хранению.
(2) Контролируйте pH покрытия
Кислотность и щелочность системы покрытия оказывают важное влияние на стабильность эфиров целлюлозы. При разработке рецептуры значение pH покрытия следует контролировать, чтобы избежать чрезмерно кислой или щелочной среды для снижения деградации эфиров целлюлозы. В то же время добавление соответствующего количества регулятора pH или буфера может помочь стабилизировать pH системы.
(3) Увеличить использование консервантов
Для предотвращения микробной эрозии в покрытие следует добавлять соответствующее количество консервантов. Консерванты могут подавлять рост микроорганизмов, тем самым предотвращая разложение органических веществ, таких как эфир целлюлозы, и поддерживая стабильность покрытия. Соответствующие консерванты следует выбирать в соответствии с формулой покрытия и средой хранения, а их эффективность следует регулярно проверять.
(4) Контролируйте среду хранения
Температура хранения и влажность покрытия оказывают прямое влияние на стабильность вязкости. Покрытие следует хранить в сухом и прохладном месте, избегая условий высокой температуры и высокой влажности, чтобы снизить улетучивание растворителя и деградацию эфира целлюлозы. Кроме того, хорошо герметичная упаковка может эффективно снизить миграцию и испарение воды и задержать снижение вязкости.
4. Другие факторы, влияющие на вязкость
Помимо эфиров целлюлозы, на изменение вязкости могут влиять и другие компоненты в системе покрытия. Например, тип и концентрация пигментов, скорость улетучивания растворителей и совместимость других загустителей или диспергаторов могут влиять на стабильность вязкости покрытия. Поэтому общая конструкция формулы покрытия и взаимодействие между компонентами также являются ключевыми моментами, на которые необходимо обратить внимание.
Уменьшение вязкости при хранении покрытия тесно связано с такими факторами, как деградация эфиров целлюлозы, испарение растворителя и миграция воды. Для улучшения стабильности покрытия при хранении следует выбирать соответствующие сорта эфиров целлюлозы, контролировать pH покрытия, усиливать меры по защите от коррозии и оптимизировать условия хранения. Благодаря разумному проектированию формулы и хорошему управлению хранением можно эффективно уменьшить проблему снижения вязкости при хранении покрытия, а также улучшить эксплуатационные характеристики продукта и его конкурентоспособность на рынке.
Время публикации: 27-сен-2024