El fenómeno de la caída de la viscosidad durante el almacenamiento de pintura es un problema común, especialmente después de un almacenamiento prolongado, la viscosidad de la pintura disminuye significativamente, lo que afecta el rendimiento de la construcción y la calidad del producto. La disminución de la viscosidad está relacionada con muchos factores, como la temperatura, la humedad, la volatilización del disolvente, la degradación del polímero, etc., pero la interacción con el espesante éter de celulosa es particularmente crítica.
1. Papel básico del éter de celulosa.
El éter de celulosa es un espesante común que se utiliza mucho en pinturas a base de agua. Sus principales funciones incluyen:
Efecto espesante: el éter de celulosa puede formar una estructura de red tridimensional hinchada al absorber agua, aumentando así la viscosidad del sistema y mejorando la tixotropía y el rendimiento de construcción de la pintura.
Efecto de estabilización de la suspensión: el éter de celulosa puede prevenir eficazmente la sedimentación de partículas sólidas como pigmentos y cargas en la pintura y mantener la uniformidad de la pintura.
Propiedad formadora de película: el éter de celulosa también puede afectar la propiedad formadora de película de la pintura, haciendo que el recubrimiento tenga cierta tenacidad y durabilidad.
Existen muchos tipos de éteres de celulosa, incluida la metilcelulosa (MC), la hidroxietilcelulosa (HEC), la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), etc. Estos materiales tienen diferente solubilidad, capacidad de espesamiento y resistencia al almacenamiento en los recubrimientos.
2. Principales razones de la reducción de la viscosidad.
Durante el almacenamiento de recubrimientos, la reducción de la viscosidad se debe principalmente a las siguientes razones:
(1) Degradación de los éteres de celulosa
El efecto espesante de los éteres de celulosa en los recubrimientos depende del tamaño de su peso molecular y de la integridad de su estructura molecular. Durante el almacenamiento, factores como la temperatura, la acidez y la alcalinidad y los microorganismos pueden provocar la degradación de los éteres de celulosa. Por ejemplo, durante el almacenamiento a largo plazo, los componentes ácidos o alcalinos del recubrimiento pueden hidrolizar la cadena molecular del éter de celulosa, reducir su peso molecular y, por lo tanto, debilitar su efecto espesante, lo que resulta en una disminución de la viscosidad.
(2) Volatilización de disolventes y migración de humedad.
La volatilización del disolvente o la migración de humedad en el recubrimiento pueden afectar el estado de solubilidad del éter de celulosa. Durante el almacenamiento, parte del agua puede evaporarse o migrar a la superficie del recubrimiento, haciendo que la distribución del agua en el recubrimiento sea desigual, afectando así el grado de hinchamiento del éter de celulosa y provocando una disminución de la viscosidad en áreas locales.
(3) Ataque microbiano
Puede ocurrir crecimiento microbiano en el recubrimiento si se almacena incorrectamente o si los conservantes se vuelven ineficaces. Los microorganismos pueden descomponer los éteres de celulosa y otros espesantes orgánicos, debilitando su efecto espesante y provocando que disminuya la viscosidad del recubrimiento. Los recubrimientos a base de agua, en particular, son un buen ambiente para el crecimiento microbiano porque contienen una gran cantidad de agua.
(4) Envejecimiento a alta temperatura
En condiciones de almacenamiento a alta temperatura, la estructura física o química de la cadena molecular del éter de celulosa puede cambiar. Por ejemplo, los éteres de celulosa son propensos a la oxidación o la pirólisis a temperaturas más altas, lo que resulta en un debilitamiento del efecto espesante. Las altas temperaturas también aceleran la volatilización de los disolventes y la evaporación del agua, lo que afecta aún más la estabilidad de la viscosidad.
3. Métodos para mejorar la estabilidad en almacenamiento de los recubrimientos.
Para reducir la disminución de la viscosidad durante el almacenamiento y prolongar la vida útil del recubrimiento, se pueden tomar las siguientes medidas:
(1) Seleccionar el éter de celulosa adecuado
Los diferentes tipos de éteres de celulosa tienen diferentes comportamientos en términos de estabilidad durante el almacenamiento. Los éteres de celulosa con alto peso molecular generalmente tienen mejores efectos espesantes, pero su estabilidad en almacenamiento es relativamente pobre, mientras que los éteres de celulosa con menor peso molecular pueden tener un mejor rendimiento en almacenamiento. Por lo tanto, al diseñar la fórmula, se deben seleccionar éteres de celulosa con buena estabilidad en almacenamiento, o se deben combinar los éteres de celulosa con otros espesantes para mejorar su resistencia al almacenamiento.
(2) Controlar el pH del recubrimiento.
La acidez y la alcalinidad del sistema de recubrimiento tienen una influencia importante en la estabilidad de los éteres de celulosa. En el diseño de la formulación, se debe controlar el valor del pH del recubrimiento para evitar un ambiente demasiado ácido o alcalino para reducir la degradación de los éteres de celulosa. Al mismo tiempo, agregar una cantidad adecuada de regulador o tampón de pH puede ayudar a estabilizar el pH del sistema.
(3) Incrementar el uso de conservantes.
Para evitar la erosión microbiana, se debe añadir al recubrimiento una cantidad adecuada de conservantes. Los conservantes pueden inhibir el crecimiento de microorganismos, evitando así que se descompongan sustancias orgánicas como el éter de celulosa y manteniendo la estabilidad del recubrimiento. Se deben seleccionar los conservantes apropiados según la formulación del recubrimiento y el entorno de almacenamiento, y se debe comprobar periódicamente su eficacia.
(4) Controlar el entorno de almacenamiento.
La temperatura de almacenamiento y la humedad del recubrimiento tienen un impacto directo en la estabilidad de la viscosidad. El recubrimiento debe almacenarse en un ambiente seco y fresco, evitando condiciones de alta temperatura y alta humedad para reducir la volatilización del solvente y la degradación del éter de celulosa. Además, un embalaje bien sellado puede reducir eficazmente la migración y evaporación del agua y retrasar la disminución de la viscosidad.
4. Otros factores que afectan la viscosidad
Además de los éteres de celulosa, otros componentes del sistema de recubrimiento también pueden afectar el cambio de viscosidad. Por ejemplo, el tipo y concentración de pigmentos, la tasa de volatilización de los disolventes y la compatibilidad de otros espesantes o dispersantes pueden afectar la estabilidad de la viscosidad del recubrimiento. Por lo tanto, el diseño general de la fórmula del recubrimiento y la interacción entre los componentes también son puntos clave a los que se debe prestar atención.
La disminución de la viscosidad durante el almacenamiento del recubrimiento está estrechamente relacionada con factores como la degradación de los éteres de celulosa, la volatilización de disolventes y la migración de agua. Para mejorar la estabilidad durante el almacenamiento del recubrimiento, se deben seleccionar variedades apropiadas de éter de celulosa, se debe controlar el pH del recubrimiento, se deben reforzar las medidas anticorrosión y se debe optimizar el entorno de almacenamiento. Mediante un diseño de fórmula razonable y una buena gestión del almacenamiento, se puede reducir eficazmente el problema de la disminución de la viscosidad durante el almacenamiento del recubrimiento y se puede mejorar el rendimiento del producto y la competitividad en el mercado.
Hora de publicación: 27 de septiembre de 2024