Cellulose is een polysaccharide dat een verscheidenheid aan in water oplosbare ethers vormt. Celluloseverdikkingsmiddelen zijn niet-ionische, in water oplosbare polymeren. De gebruiksgeschiedenis is erg lang, meer dan 30 jaar, en er zijn veel varianten. Ze worden nog steeds in bijna alle latexverven gebruikt en zijn de mainstream van verdikkingsmiddelen. Celluloseverdikkingsmiddelen zijn zeer effectief in waterige systemen omdat ze het water zelf verdikken. In de verfindustrie zijn de meest gebruikte celluloseverdikkingsmiddelen: methylcellulose (MC), hydroxyethylcellulose (HEC), ethylhydroxyethylcellulose (EHEC), hydroxypropylcellulose (HPC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) en hydrofoob gemodificeerde hydroxyethylcellulose ( HMHEC). HEC is een in water oplosbaar polysacharide dat veel wordt gebruikt bij het verdikken van matte en halfglanzende architectonische latexverven. Verdikkingsmiddelen zijn verkrijgbaar in verschillende viscositeitsklassen en verdikkingsmiddelen met deze cellulose hebben een uitstekende kleurcompatibiliteit en opslagstabiliteit.
De egaliserende, antispat-, filmvormende en anti-uitzakeigenschappen van de coatingfilm zijn afhankelijk van het relatieve molecuulgewicht van HEC. HEC en andere niet-geassocieerde wateroplosbare polymeren verdikken de waterfase van de coating. Celluloseverdikkingsmiddelen kunnen alleen of in combinatie met andere verdikkingsmiddelen worden gebruikt om een speciale reologie te verkrijgen. Cellulose-ethers kunnen verschillende relatieve molecuulgewichten en verschillende viscositeitsgraden hebben, variërend van een 2% waterige oplossing met laag molecuulgewicht met een viscositeit van ongeveer 10 MPS tot een hoge relatieve molecuulgewichtsviscositeit van 100.000 MP.S. Kwaliteiten met een laag molecuulgewicht worden gewoonlijk gebruikt als beschermende colloïden bij de emulsiepolymerisatie van latexverf, en de meest voorkomende kwaliteiten (viscositeit 4.800–50.000 MP·S) worden gebruikt als verdikkingsmiddelen. Het mechanisme van dit type verdikkingsmiddel is te wijten aan de hoge hydratatie van waterstofbruggen en de verstrengeling tussen de moleculaire ketens.
Traditionele cellulose is een polymeer met een hoog moleculair gewicht dat voornamelijk dikker wordt door de verstrengeling tussen moleculaire ketens. Vanwege de hoge viscositeit bij lage afschuifsnelheid zijn de egalisatie-eigenschappen slecht en wordt de glans van de coatingfilm beïnvloed. Bij een hoge afschuifsnelheid is de viscositeit laag, is de spatweerstand van de coatingfilm slecht en is de volheid van de coatingfilm niet goed. De toepassingseigenschappen van HEC, zoals kwastvastheid, filmvorming en rolspatten, houden rechtstreeks verband met de keuze van het verdikker. Ook de vloei-eigenschappen zoals nivellerings- en uitzakweerstand worden grotendeels beïnvloed door verdikkingsmiddelen.
Hydrofoob gemodificeerde cellulose (HMHEC) is een celluloseverdikkingsmiddel dat hydrofobe modificaties heeft op sommige vertakte ketens (verschillende alkylgroepen met lange keten zijn geïntroduceerd langs de hoofdketen van de structuur). Deze coating heeft een hogere viscositeit bij hoge afschuifsnelheden en daardoor een betere filmvorming. Zoals Natrosol Plus klasse 330, 331, cellomaat SG-100, Bermocoll EHM-100. Het verdikkende effect is vergelijkbaar met dat van cellulose-etherverdikkingsmiddelen met een veel grotere relatieve molecuulmassa. Het verbetert de viscositeit en egalisatie van ICI en vermindert de oppervlaktespanning. De oppervlaktespanning van HEC is bijvoorbeeld ongeveer 67 MN/m, en de oppervlaktespanning van HMHEC is 55~65 MN/m.
HMHEC heeft een uitstekende spuitbaarheid, anti-uitzakking, egaliserende eigenschappen, goede glans en anti-pigmentaankoeking. Het wordt veel gebruikt en heeft geen negatief effect op de filmvorming van latexverven met fijne deeltjesgrootte. Goede filmvormende prestaties en corrosiewerende prestaties. Dit specifieke associatieve verdikkingsmiddel werkt beter met vinylacetaatcopolymeersystemen en de prestaties zijn vergelijkbaar met die van andere associatieve verdikkingsmiddelen, maar met eenvoudigere formuleringen.
Posttijd: 16 maart 2023