Il fenomeno del calo di viscosità durante lo stoccaggio della vernice è un problema comune, soprattutto dopo uno stoccaggio a lungo termine, la viscosità della vernice diminuisce in modo significativo, influenzando le prestazioni costruttive e la qualità del prodotto. La diminuzione della viscosità è legata a molti fattori, come temperatura, umidità, volatilizzazione del solvente, degradazione del polimero, ecc., ma l'interazione con l'etere di cellulosa addensante è particolarmente critica.
1. Ruolo fondamentale dell'etere di cellulosa
L'etere di cellulosa è un addensante comune ampiamente utilizzato nelle vernici a base acqua. Le loro funzioni principali includono:
Effetto addensante: l'etere di cellulosa può formare una struttura a rete tridimensionale rigonfia assorbendo acqua, aumentando così la viscosità del sistema e migliorando la tissotropia e le prestazioni costruttive della vernice.
Effetto di stabilizzazione della sospensione: l'etere di cellulosa può prevenire efficacemente la sedimentazione di particelle solide come pigmenti e riempitivi nella vernice e mantenere l'uniformità della vernice.
Proprietà filmogena: l'etere di cellulosa può anche influenzare la proprietà filmogena della vernice, conferendo al rivestimento una certa tenacità e durata.
Esistono molti tipi di eteri di cellulosa, tra cui metilcellulosa (MC), idrossietilcellulosa (HEC), idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), ecc. Questi materiali hanno diversa solubilità, capacità di addensamento e resistenza allo stoccaggio nei rivestimenti.
2. Principali ragioni della riduzione della viscosità
Durante lo stoccaggio dei rivestimenti, la riduzione della viscosità è causata principalmente dai seguenti motivi:
(1) Degradazione degli eteri di cellulosa
L'effetto addensante degli eteri di cellulosa nei rivestimenti dipende dalla dimensione del loro peso molecolare e dall'integrità della loro struttura molecolare. Durante lo stoccaggio, fattori quali temperatura, acidità, alcalinità e microrganismi possono causare la degradazione degli eteri di cellulosa. Ad esempio, durante la conservazione a lungo termine, i componenti acidi o alcalini nel rivestimento possono idrolizzare la catena molecolare dell'etere di cellulosa, ridurne il peso molecolare e quindi indebolirne l'effetto addensante, con conseguente diminuzione della viscosità.
(2) Volatilazione del solvente e migrazione dell'umidità
La volatilizzazione del solvente o la migrazione dell'umidità nel rivestimento possono influenzare lo stato di solubilità dell'etere di cellulosa. Durante lo stoccaggio, parte dell'acqua può evaporare o migrare sulla superficie del rivestimento, rendendo irregolare la distribuzione dell'acqua nel rivestimento, influenzando così il grado di rigonfiamento dell'etere di cellulosa e provocando una diminuzione della viscosità in aree locali.
(3) Attacco microbico
Potrebbe verificarsi una crescita microbica nel rivestimento se viene conservato in modo improprio o se i conservanti diventano inefficaci. I microrganismi possono decomporre gli eteri di cellulosa e altri addensanti organici, indebolendo il loro effetto addensante e provocando una diminuzione della viscosità del rivestimento. Le vernici a base acqua, in particolare, costituiscono un buon ambiente per la crescita microbica perché contengono una grande quantità di acqua.
(4) Invecchiamento ad alta temperatura
In condizioni di conservazione ad alta temperatura, la struttura fisica o chimica della catena molecolare dell'etere di cellulosa può cambiare. Ad esempio, gli eteri di cellulosa sono soggetti a ossidazione o pirolisi a temperature più elevate, con conseguente indebolimento dell'effetto addensante. Le alte temperature accelerano anche la volatilizzazione dei solventi e l'evaporazione dell'acqua, influenzando ulteriormente la stabilità della viscosità.
3. Metodi per migliorare la stabilità allo stoccaggio dei rivestimenti
Per ridurre la diminuzione della viscosità durante lo stoccaggio e prolungare la durata di conservazione del rivestimento, è possibile adottare le seguenti misure:
(1) Selezionare l'etere di cellulosa giusto
Diversi tipi di eteri di cellulosa hanno prestazioni diverse in termini di stabilità allo stoccaggio. Gli eteri di cellulosa con peso molecolare elevato generalmente hanno effetti addensanti migliori, ma la loro stabilità alla conservazione è relativamente scarsa, mentre gli eteri di cellulosa con peso molecolare inferiore possono avere prestazioni di conservazione migliori. Pertanto, quando si progetta la formula, si dovrebbero selezionare eteri di cellulosa con buona stabilità allo stoccaggio, oppure gli eteri di cellulosa dovrebbero essere mescolati con altri addensanti per migliorare la loro resistenza allo stoccaggio.
(2) Controllare il pH del rivestimento
L'acidità e l'alcalinità del sistema di rivestimento hanno un'influenza importante sulla stabilità degli eteri di cellulosa. Nella progettazione della formulazione, il valore del pH del rivestimento deve essere controllato per evitare un ambiente eccessivamente acido o alcalino per ridurre la degradazione degli eteri di cellulosa. Allo stesso tempo, l’aggiunta di una quantità adeguata di regolatore di pH o tampone può aiutare a stabilizzare il pH del sistema.
(3) Aumentare l'uso di conservanti
Per prevenire l'erosione microbica, è necessario aggiungere al rivestimento una quantità adeguata di conservanti. I conservanti possono inibire la crescita di microrganismi, impedendo così la decomposizione di sostanze organiche come l'etere di cellulosa e mantenendo la stabilità del rivestimento. I conservanti appropriati dovrebbero essere selezionati in base alla formulazione del rivestimento e all'ambiente di stoccaggio e la loro efficacia dovrebbe essere controllata regolarmente.
(4) Controllare l'ambiente di archiviazione
La temperatura di stoccaggio e l'umidità del rivestimento hanno un impatto diretto sulla stabilità della viscosità. Il rivestimento deve essere conservato in un ambiente fresco e asciutto, evitando condizioni di temperatura elevata e umidità elevata per ridurre la volatilizzazione del solvente e la degradazione dell'etere di cellulosa. Inoltre, un imballaggio ben sigillato può ridurre efficacemente la migrazione e l'evaporazione dell'acqua e ritardare la diminuzione della viscosità.
4. Altri fattori che influenzano la viscosità
Oltre agli eteri di cellulosa, anche altri componenti del sistema di rivestimento possono influenzare la variazione di viscosità. Ad esempio, il tipo e la concentrazione dei pigmenti, il tasso di volatilizzazione dei solventi e la compatibilità di altri addensanti o disperdenti possono influenzare la stabilità della viscosità del rivestimento. Pertanto, anche la progettazione complessiva della formula del rivestimento e l’interazione tra i componenti sono punti chiave a cui prestare attenzione.
La diminuzione della viscosità durante lo stoccaggio del rivestimento è strettamente correlata a fattori quali la degradazione degli eteri di cellulosa, la volatilizzazione dei solventi e la migrazione dell'acqua. Al fine di migliorare la stabilità allo stoccaggio del rivestimento, è necessario selezionare varietà appropriate di etere di cellulosa, controllare il pH del rivestimento, rafforzare le misure anticorrosione e ottimizzare l'ambiente di stoccaggio. Attraverso una progettazione ragionevole della formula e una buona gestione dello stoccaggio, il problema della diminuzione della viscosità durante lo stoccaggio del rivestimento può essere efficacemente ridotto e le prestazioni del prodotto e la competitività sul mercato possono essere migliorate.
Orario di pubblicazione: 27 settembre 2024