Nelle formulazioni di vernici, l'idrossietilcellulosa (HEC) è un comune addensante e modificatore reologico che può migliorare la stabilità allo stoccaggio, il livellamento e le proprietà di costruzione delle vernici. Per aggiungere l'idrossietilcellulosa alle vernici e garantire che funzioni efficacemente, è necessario seguire alcuni passaggi e precauzioni. Il processo specifico è il seguente:
1. Proprietà dell'idrossietilcellulosa
L'idrossietilcellulosa è un polimero idrosolubile non ionico con eccellenti proprietà addensanti, filmogene, di ritenzione idrica, di sospensione ed emulsionanti. È comunemente usato nelle vernici a base acqua, negli adesivi, nella ceramica, negli inchiostri e in altri prodotti. Si ottiene sostituendo parte dei gruppi idrossilici sulla catena molecolare della cellulosa con gruppi idrossietilici, quindi ha una buona solubilità in acqua.
Le principali funzioni dell'HEC nelle vernici sono:
Effetto addensante: aumenta la viscosità della vernice, previene il cedimento della vernice e le conferisce eccellenti proprietà costruttive.
Effetto sospensione: può disperdere e stabilizzare uniformemente le particelle solide come pigmenti e riempitivi per evitare che si depositino.
Effetto di ritenzione idrica: migliora la ritenzione idrica del film di rivestimento, prolunga il tempo aperto e migliora l'effetto bagnante della vernice.
Controllo della reologia: regola la fluidità e il livellamento del rivestimento e migliora il problema dei segni di pennello durante la costruzione.
2. Fasi di aggiunta di idrossietilcellulosa
Fase di pre-dissoluzione Nel funzionamento effettivo, l'idrossietilcellulosa deve essere dispersa e sciolta uniformemente attraverso un processo di pre-dissoluzione. Per garantire che la cellulosa possa svolgere appieno il suo ruolo, di solito si consiglia di scioglierla prima in acqua, anziché aggiungerla direttamente al rivestimento. I passaggi specifici sono i seguenti:
Scegliere un solvente adatto: solitamente come solvente viene utilizzata acqua deionizzata. Se nel sistema di rivestimento sono presenti altri solventi organici, le condizioni di dissoluzione devono essere regolate in base alle proprietà del solvente.
Cospargere lentamente l'idrossietilcellulosa: cospargere lentamente e uniformemente la polvere di idrossietilcellulosa mescolando l'acqua per evitare l'agglomerazione. La velocità di agitazione deve essere lenta per evitare di rallentare la velocità di dissoluzione della cellulosa o di formare “colloidi” a causa dell'eccessiva forza di taglio.
Dissoluzione in piedi: dopo aver spruzzato l'idrossietilcellulosa, è necessario lasciarla riposare per un periodo di tempo (solitamente da 30 minuti a diverse ore) per garantire che la cellulosa sia completamente gonfia e dissolta in acqua. Il tempo di dissoluzione dipende dal tipo di cellulosa, dalla temperatura del solvente e dalle condizioni di agitazione.
Regolare la temperatura di dissoluzione: Aumentare la temperatura aiuta ad accelerare il processo di dissoluzione dell'idrossietilcellulosa. Di solito si consiglia di controllare la temperatura della soluzione tra 20 ℃ e 40 ℃. Una temperatura troppo elevata può causare la degradazione della cellulosa o il deterioramento della soluzione.
Regolazione del valore pH della soluzione La solubilità dell'idrossietilcellulosa è strettamente correlata al valore pH della soluzione. Di solito si dissolve meglio in condizioni neutre o leggermente alcaline, con un valore di pH compreso tra 6 e 8. Durante il processo di dissoluzione è possibile regolare il valore del pH aggiungendo ammoniaca o altre sostanze alcaline secondo necessità.
Aggiunta della soluzione di idrossietilcellulosa al sistema di rivestimento Dopo la dissoluzione, aggiungere la soluzione al rivestimento. Durante il processo di aggiunta, deve essere aggiunto lentamente e agitato continuamente per garantire una miscelazione sufficiente con la matrice del rivestimento. Durante il processo di miscelazione, è necessario selezionare una velocità di agitazione adeguata in base ai diversi sistemi per evitare la formazione di schiuma nel sistema o la degradazione della cellulosa a causa dell'eccessiva forza di taglio.
Regolazione della viscosità Dopo aver aggiunto l'idrossietilcellulosa, la viscosità del rivestimento può essere controllata regolando la quantità aggiunta. Generalmente, la quantità di idrossietilcellulosa utilizzata è compresa tra lo 0,3% e l'1,0% (rispetto al peso totale del rivestimento) e la quantità specifica aggiunta deve essere regolata sperimentalmente in base ai requisiti di formulazione del rivestimento. Una quantità troppo elevata di aggiunta può far sì che il rivestimento abbia una viscosità troppo elevata e una scarsa fluidità, influenzando le prestazioni della costruzione; mentre un'aggiunta insufficiente potrebbe non essere in grado di svolgere il ruolo di addensamento e sospensione.
Condurre test di livellamento e stabilità allo stoccaggio Dopo aver aggiunto idrossietilcellulosa e regolato la formula del rivestimento, è necessario testare le prestazioni di costruzione del rivestimento, compreso il livellamento, l'abbassamento, il controllo dei segni di pennello, ecc. Allo stesso tempo, è necessario anche il test di stabilità allo stoccaggio del rivestimento. osservare la sedimentazione del rivestimento dopo un periodo di riposo, il cambiamento di viscosità, ecc., per valutare la stabilità dell'idrossietilcellulosa.
3. Precauzioni
Prevenire l'agglomerazione: durante il processo di dissoluzione, l'idrossietilcellulosa assorbe molto facilmente l'acqua e si gonfia, quindi deve essere spruzzata lentamente nell'acqua e garantire un'agitazione sufficiente per evitare la formazione di grumi. Questo è un collegamento chiave nell'operazione, altrimenti potrebbe influenzare il tasso di dissoluzione e l'uniformità.
Evitare un'elevata forza di taglio: quando si aggiunge cellulosa, la velocità di agitazione non deve essere troppo elevata per evitare di danneggiare la catena molecolare della cellulosa a causa di un'eccessiva forza di taglio, con conseguente diminuzione delle prestazioni di addensamento. Inoltre, nella successiva produzione del rivestimento, dovrebbe essere evitato il più possibile anche l'uso di attrezzature ad alto taglio.
Controllare la temperatura di dissoluzione: quando si scioglie l'idrossietilcellulosa, la temperatura dell'acqua non deve essere troppo alta. Generalmente si consiglia di controllarlo a 20℃-40℃. In condizioni di temperatura elevata, la cellulosa può degradarsi, con conseguente diminuzione del suo effetto addensante e della sua viscosità.
Conservazione della soluzione: le soluzioni di idrossietilcellulosa generalmente devono essere preparate e utilizzate immediatamente. La conservazione a lungo termine ne influenzerà la viscosità e la stabilità. Di solito si consiglia di preparare la soluzione richiesta il giorno stesso della produzione della vernice per mantenerne le prestazioni ottimali.
L'aggiunta di idrossietilcellulosa alla vernice non è solo un semplice processo di miscelazione fisica, ma deve anche essere combinato con i requisiti di processo effettivi e le specifiche operative per garantire che le sue proprietà di addensamento, sospensione e ritenzione d'acqua siano pienamente utilizzate. Durante il processo di aggiunta, prestare attenzione alla fase di pre-dissoluzione, al controllo della temperatura di dissoluzione e del valore del pH e alla miscelazione completa dopo l'aggiunta. Questi dettagli influenzeranno direttamente la qualità e la stabilità delle prestazioni della vernice.
Orario di pubblicazione: 19 settembre 2024