In verfformuleringen is hydroxyethylcellulose (HEC) een veelgebruikt verdikkingsmiddel en reologiemodificator dat de opslagstabiliteit, egalisatie- en constructie-eigenschappen van verven kan verbeteren. Om hydroxyethylcellulose aan verven toe te voegen en ervoor te zorgen dat het effectief werkt, moeten bepaalde stappen en voorzorgsmaatregelen worden gevolgd. Het specifieke proces is als volgt:
1. Eigenschappen van hydroxyethylcellulose
Hydroxyethylcellulose is een niet-ionisch, in water oplosbaar polymeer met uitstekende verdikkings-, filmvormende, watervasthoudende, suspensie- en emulgerende eigenschappen. Het wordt vaak gebruikt in verven, lijmen, keramiek, inkten en andere producten op waterbasis. Het wordt verkregen door een deel van de hydroxylgroepen op de moleculaire keten van cellulose te vervangen door hydroxyethylgroepen, waardoor het een goede wateroplosbaarheid heeft.
De belangrijkste functies van HEC in verven zijn:
Verdikkingseffect: verhoog de viscositeit van de verf, voorkom dat de verf uitzakt en zorg ervoor dat deze uitstekende constructie-eigenschappen heeft.
Suspensie-effect: het kan vaste deeltjes zoals pigmenten en vulstoffen gelijkmatig verspreiden en stabiliseren om te voorkomen dat ze bezinken.
Waterretentie-effect: Verbeter de waterretentie van de coatingfilm, verleng de open tijd en verbeter het bevochtigingseffect van de verf.
Reologiecontrole: pas de vloeibaarheid en nivellering van de coating aan en verbeter het probleem van penseelstrepen tijdens de constructie.
2. Toevoegingsstappen van hydroxyethylcellulose
Stap vóór het oplossen In de praktijk moet hydroxyethylcellulose gelijkmatig worden gedispergeerd en opgelost via een proces vóór het oplossen. Om ervoor te zorgen dat cellulose zijn rol volledig kan spelen, wordt doorgaans aanbevolen om het eerst in water op te lossen, in plaats van het rechtstreeks aan de coating toe te voegen. De specifieke stappen zijn als volgt:
Kies een geschikt oplosmiddel: meestal wordt gedeïoniseerd water als oplosmiddel gebruikt. Als er andere organische oplosmiddelen in het coatingsysteem zitten, moeten de oplosomstandigheden worden aangepast aan de eigenschappen van het oplosmiddel.
Bestrooi langzaam hydroxyethylcellulose: Strooi langzaam en gelijkmatig hydroxyethylcellulosepoeder terwijl u het water roert om agglomeratie te voorkomen. De roersnelheid moet laag zijn om te voorkomen dat de oplossnelheid van cellulose wordt vertraagd of dat er “colloïden” ontstaan als gevolg van overmatige schuifkracht.
Staande oplossing: Na het besprenkelen van hydroxyethylcellulose moet het een tijdje staan (meestal 30 minuten tot enkele uren) om ervoor te zorgen dat de cellulose volledig is opgezwollen en opgelost in water. De oplostijd is afhankelijk van het type cellulose, de temperatuur van het oplosmiddel en de roeromstandigheden.
Pas de oplostemperatuur aan: Het verhogen van de temperatuur helpt het oplosproces van hydroxyethylcellulose te versnellen. Het wordt gewoonlijk aanbevolen om de temperatuur van de oplossing tussen 20℃-40℃ te regelen. Een te hoge temperatuur kan afbraak van cellulose of verslechtering van de oplossing veroorzaken.
Aanpassen van de pH-waarde van de oplossing De oplosbaarheid van hydroxyethylcellulose hangt nauw samen met de pH-waarde van de oplossing. Het lost meestal beter op onder neutrale of licht alkalische omstandigheden, met een pH-waarde tussen 6-8. Tijdens het oplosproces kan de pH-waarde worden aangepast door indien nodig ammoniak of andere alkalische stoffen toe te voegen.
Toevoegen van hydroxyethylcellulose-oplossing aan het coatingsysteem Voeg na het oplossen de oplossing toe aan de coating. Tijdens het toevoegingsproces moet het langzaam worden toegevoegd en continu worden geroerd om voldoende menging met de coatingmatrix te garanderen. Tijdens het mengproces is het noodzakelijk om een geschikte roersnelheid te kiezen op basis van de verschillende systemen om te voorkomen dat het systeem gaat schuimen of dat de cellulose afbreekt als gevolg van overmatige schuifkracht.
Viscositeit aanpassen Na het toevoegen van hydroxyethylcellulose kan de viscositeit van de coating worden geregeld door de toegevoegde hoeveelheid aan te passen. Over het algemeen ligt de gebruikte hoeveelheid hydroxyethylcellulose tussen 0,3% en 1,0% (ten opzichte van het totale gewicht van de coating), en de specifieke toegevoegde hoeveelheid moet experimenteel worden aangepast volgens de formuleringsvereisten van de coating. Een te hoge hoeveelheid toevoeging kan ervoor zorgen dat de coating een te hoge viscositeit en een slechte vloeibaarheid heeft, wat de constructieprestaties nadelig beïnvloedt; terwijl onvoldoende toevoeging mogelijk niet de rol van verdikking en suspensie kan spelen.
Voer egalisatie- en opslagstabiliteitstests uit. Na het toevoegen van hydroxyethylcellulose en het aanpassen van de coatingformule moeten de prestaties van de coatingconstructie worden getest, inclusief egalisatie, doorzakken, controle van penseelstrepen, enz. Tegelijkertijd is de opslagstabiliteitstest van de coating ook vereist om observeer de sedimentatie van de coating na een tijdje staan, de viscositeitsverandering, enz., om de stabiliteit van hydroxyethylcellulose te evalueren.
3. Voorzorgsmaatregelen
Voorkom agglomeratie: Tijdens het oplossingsproces absorbeert hydroxyethylcellulose zeer gemakkelijk water en zwelt het op, dus het moet langzaam in het water worden gestrooid en voor voldoende roeren zorgen om de vorming van klonten te voorkomen. Dit is een belangrijke schakel in de werking, anders kan dit de oplossnelheid en uniformiteit beïnvloeden.
Vermijd hoge schuifkracht: Bij het toevoegen van cellulose mag de roersnelheid niet te hoog zijn om beschadiging van de moleculaire keten van cellulose als gevolg van overmatige schuifkracht te voorkomen, wat resulteert in een afname van de verdikkingsprestaties. Bovendien moet bij de daaropvolgende coatingproductie ook het gebruik van apparatuur met hoge afschuiving zoveel mogelijk worden vermeden.
Controleer de oplostemperatuur: Bij het oplossen van hydroxyethylcellulose mag de watertemperatuur niet te hoog zijn. Het wordt over het algemeen aanbevolen om het op 20℃-40℃ te regelen. Bij hoge temperaturen kan cellulose afbreken, waardoor het verdikkende effect en de viscositeit afnemen.
Opslag van oplossingen: Hydroxyethylcelluloseoplossingen moeten over het algemeen onmiddellijk worden bereid en gebruikt. Langdurige opslag zal de viscositeit en stabiliteit beïnvloeden. Het wordt doorgaans aanbevolen om de vereiste oplossing op de dag van de verfproductie te bereiden om de optimale prestaties te behouden.
De toevoeging van hydroxyethylcellulose aan de verf is niet alleen een eenvoudig fysiek mengproces, maar moet ook worden gecombineerd met feitelijke procesvereisten en bedrijfsspecificaties om ervoor te zorgen dat de verdikkings-, suspensie- en waterretentie-eigenschappen volledig worden benut. Let tijdens het toevoegingsproces op de stap vóór het oplossen, de controle van de oplostemperatuur en pH-waarde, en het volledige mengen na toevoeging. Deze details hebben een directe invloed op de kwaliteit en prestatiestabiliteit van de verf.
Posttijd: 19 september 2024