In Farbformulierungen ist Hydroxyethylcellulose (HEC) ein üblicher Verdicker und Rheologiemodifikator, der die Lagerstabilität, Verlaufs- und Konstruktionseigenschaften von Farben verbessern kann. Um Hydroxyethylcellulose zu Farben hinzuzufügen und sicherzustellen, dass sie effektiv funktioniert, müssen bestimmte Schritte und Vorsichtsmaßnahmen befolgt werden. Der spezifische Prozess ist wie folgt:
1. Eigenschaften von Hydroxyethylcellulose
Hydroxyethylcellulose ist ein nichtionisches wasserlösliches Polymer mit hervorragenden Verdickungs-, Filmbildungs-, Wasserrückhalte-, Suspensions- und Emulgiereigenschaften. Es wird häufig in wasserbasierten Farben, Klebstoffen, Keramik, Tinten und anderen Produkten verwendet. Es wird durch den Ersatz eines Teils der Hydroxylgruppen in der Molekülkette der Cellulose durch Hydroxyethylgruppen gewonnen und weist daher eine gute Wasserlöslichkeit auf.
Die Hauptfunktionen von HEC in Farben sind:
Verdickungseffekt: Erhöhen Sie die Viskosität der Farbe, verhindern Sie ein Durchhängen der Farbe und sorgen Sie für hervorragende Konstruktionseigenschaften.
Suspensionseffekt: Es kann feste Partikel wie Pigmente und Füllstoffe gleichmäßig dispergieren und stabilisieren, um ein Absetzen zu verhindern.
Wasserretentionseffekt: Verbessert die Wasserretention des Lackfilms, verlängert die Offenzeit und verbessert die Benetzungswirkung des Lacks.
Rheologiekontrolle: Passen Sie die Fließfähigkeit und Nivellierung der Beschichtung an und verbessern Sie das Problem der Pinselspuren während der Konstruktion.
2. Zugabeschritte von Hydroxyethylcellulose
Vorauflösungsschritt Im tatsächlichen Betrieb muss Hydroxyethylcellulose durch einen Vorauflösungsprozess gleichmäßig dispergiert und aufgelöst werden. Um sicherzustellen, dass Zellulose ihre Aufgabe voll erfüllen kann, empfiehlt es sich in der Regel, sie zunächst in Wasser aufzulösen, anstatt sie direkt der Beschichtung zuzugeben. Die spezifischen Schritte sind wie folgt:
Wählen Sie ein geeignetes Lösungsmittel: Als Lösungsmittel wird in der Regel entionisiertes Wasser verwendet. Wenn im Beschichtungssystem andere organische Lösungsmittel enthalten sind, müssen die Lösungsbedingungen entsprechend den Eigenschaften des Lösungsmittels angepasst werden.
Hydroxyethylzellulose langsam einstreuen: Hydroxyethylzellulosepulver langsam und gleichmäßig unter Rühren in das Wasser streuen, um eine Agglomeration zu verhindern. Die Rührgeschwindigkeit sollte langsam sein, um eine Verlangsamung der Auflösungsgeschwindigkeit der Cellulose oder die Bildung von „Kolloiden“ aufgrund übermäßiger Scherkräfte zu vermeiden.
Stehende Auflösung: Nach dem Aufstreuen von Hydroxyethylcellulose muss diese einige Zeit (normalerweise 30 Minuten bis mehrere Stunden) stehen gelassen werden, um sicherzustellen, dass die Cellulose vollständig gequollen und im Wasser gelöst ist. Die Auflösungszeit hängt von der Art der Cellulose, der Lösungsmitteltemperatur und den Rührbedingungen ab.
Passen Sie die Auflösungstemperatur an: Eine Erhöhung der Temperatur trägt dazu bei, den Auflösungsprozess von Hydroxyethylcellulose zu beschleunigen. Normalerweise wird empfohlen, die Lösungstemperatur auf einen Wert zwischen 20℃ und 40℃ einzustellen. Eine zu hohe Temperatur kann zum Abbau der Zellulose oder zur Verschlechterung der Lösung führen.
pH-Wert der Lösung einstellen Die Löslichkeit von Hydroxyethylcellulose hängt eng mit dem pH-Wert der Lösung zusammen. Normalerweise löst es sich unter neutralen oder leicht alkalischen Bedingungen besser auf, mit einem pH-Wert zwischen 6 und 8. Während des Lösevorgangs kann der pH-Wert durch Zugabe von Ammoniak oder anderen alkalischen Substanzen je nach Bedarf angepasst werden.
Zugabe von Hydroxyethylcelluloselösung zum Beschichtungssystem Nach dem Auflösen wird die Lösung zur Beschichtung gegeben. Während des Zugabevorgangs sollte die Zugabe langsam erfolgen und kontinuierlich gerührt werden, um eine ausreichende Vermischung mit der Beschichtungsmatrix sicherzustellen. Während des Mischvorgangs ist es notwendig, je nach System eine geeignete Rührgeschwindigkeit zu wählen, um zu verhindern, dass das System durch übermäßige Scherkräfte schäumt oder Zellulose abgebaut wird.
Anpassen der Viskosität Nach der Zugabe von Hydroxyethylcellulose kann die Viskosität der Beschichtung durch Anpassen der Zugabemenge gesteuert werden. Im Allgemeinen liegt die verwendete Menge an Hydroxyethylcellulose zwischen 0,3 % und 1,0 % (bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung), und die spezifische Zugabemenge muss experimentell entsprechend den Formulierungsanforderungen der Beschichtung angepasst werden. Eine zu hohe Zugabemenge kann dazu führen, dass die Beschichtung eine zu hohe Viskosität und eine schlechte Fließfähigkeit aufweist, was die Bauleistung beeinträchtigt. während eine unzureichende Zugabe möglicherweise nicht in der Lage ist, die Rolle der Verdickung und Suspension zu spielen.
Führen Sie Nivellierungs- und Lagerstabilitätstests durch. Nach der Zugabe von Hydroxyethylcellulose und der Anpassung der Beschichtungsformel muss die Leistung des Beschichtungsaufbaus getestet werden, einschließlich Nivellierung, Durchhang, Kontrolle von Pinselspuren usw. Gleichzeitig ist auch der Test der Lagerstabilität der Beschichtung erforderlich Beobachten Sie die Sedimentation der Beschichtung nach längerem Stehen, die Viskositätsänderung usw., um die Stabilität von Hydroxyethylcellulose zu bewerten.
3. Vorsichtsmaßnahmen
Verhindern Sie Agglomeration: Während des Auflösungsprozesses nimmt Hydroxyethylcellulose sehr leicht Wasser auf und quillt auf. Daher muss sie langsam in das Wasser eingestreut werden und für ausreichend Rühren gesorgt werden, um die Bildung von Klumpen zu verhindern. Dies ist ein wichtiges Glied im Betrieb, da es sonst die Auflösungsgeschwindigkeit und Gleichmäßigkeit beeinträchtigen kann.
Vermeiden Sie hohe Scherkräfte: Bei der Zugabe von Cellulose sollte die Rührgeschwindigkeit nicht zu hoch sein, um eine Schädigung der Cellulosemolekülkette durch übermäßige Scherkräfte und damit eine Verschlechterung der Verdickungsleistung zu vermeiden. Darüber hinaus sollte bei der anschließenden Beschichtungsherstellung der Einsatz von Hochschergeräten möglichst vermieden werden.
Kontrollieren Sie die Auflösungstemperatur: Beim Auflösen von Hydroxyethylcellulose sollte die Wassertemperatur nicht zu hoch sein. Es wird allgemein empfohlen, die Temperatur bei 20℃-40℃ zu halten. Unter Hochtemperaturbedingungen kann sich Zellulose zersetzen, was zu einer Verringerung ihrer Verdickungswirkung und Viskosität führt.
Lagerung der Lösung: Hydroxyethylcellulose-Lösungen müssen im Allgemeinen sofort zubereitet und verwendet werden. Eine längere Lagerung beeinträchtigt die Viskosität und Stabilität. Normalerweise wird empfohlen, die erforderliche Lösung am Tag der Lackherstellung vorzubereiten, um die optimale Leistung aufrechtzuerhalten.
Die Zugabe von Hydroxyethylcellulose zur Farbe ist nicht nur ein einfacher physikalischer Mischvorgang, sondern muss auch mit den tatsächlichen Prozessanforderungen und Betriebsspezifikationen kombiniert werden, um sicherzustellen, dass ihre Verdickungs-, Suspensions- und Wasserrückhalteeigenschaften vollständig genutzt werden. Achten Sie während des Zugabevorgangs auf den Vorlösungsschritt, die Kontrolle der Lösungstemperatur und des pH-Werts sowie auf die vollständige Durchmischung nach der Zugabe. Diese Details wirken sich direkt auf die Qualität und Leistungsstabilität des Lacks aus.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19.09.2024