En las formulaciones de pinturas, la hidroxietilcelulosa (HEC) es un espesante y modificador de reología común que puede mejorar la estabilidad en almacenamiento, la nivelación y las propiedades de construcción de las pinturas. Para agregar hidroxietilcelulosa a las pinturas y garantizar que funcione de manera efectiva, se deben seguir ciertos pasos y precauciones. El proceso específico es el siguiente:
1. Propiedades de la hidroxietilcelulosa
La hidroxietilcelulosa es un polímero no iónico soluble en agua con excelentes propiedades espesantes, formadoras de película, retención de agua, suspensión y emulsionantes. Se utiliza comúnmente en pinturas, adhesivos, cerámicas, tintas y otros productos a base de agua. Se obtiene reemplazando parte de los grupos hidroxilo de la cadena molecular de celulosa por grupos hidroxietilo, por lo que tiene buena solubilidad en agua.
Las principales funciones del HEC en pinturas son:
Efecto espesante: Aumenta la viscosidad de la pintura, evita que la pintura se hunda y hace que tenga excelentes propiedades de construcción.
Efecto suspensión: puede dispersar y estabilizar uniformemente partículas sólidas como pigmentos y cargas para evitar que se asienten.
Efecto de retención de agua: mejora la retención de agua de la película de recubrimiento, extiende el tiempo abierto y mejora el efecto humectante de la pintura.
Control de reología: ajusta la fluidez y nivelación del recubrimiento y mejora el problema de las marcas de pincel durante la construcción.
2. Pasos de adición de hidroxietilcelulosa.
Paso de predisolución En la operación real, la hidroxietilcelulosa debe dispersarse y disolverse uniformemente mediante un proceso de predisolución. Para garantizar que la celulosa pueda desempeñar plenamente su función, normalmente se recomienda disolverla primero en agua, en lugar de añadirla directamente al revestimiento. Los pasos específicos son los siguientes:
Elija un disolvente adecuado: normalmente se utiliza agua desionizada como disolvente. Si hay otros solventes orgánicos en el sistema de recubrimiento, las condiciones de disolución deben ajustarse de acuerdo con las propiedades del solvente.
Espolvoree lentamente hidroxietilcelulosa: espolvoree lenta y uniformemente polvo de hidroxietilcelulosa mientras revuelve el agua para evitar la aglomeración. La velocidad de agitación debe ser lenta para evitar disminuir la velocidad de disolución de la celulosa o formar "coloides" debido a una fuerza de corte excesiva.
Disolución en reposo: después de espolvorear hidroxietilcelulosa, es necesario dejarla reposar durante un período de tiempo (generalmente de 30 minutos a varias horas) para garantizar que la celulosa esté completamente hinchada y disuelta en agua. El tiempo de disolución depende del tipo de celulosa, la temperatura del disolvente y las condiciones de agitación.
Ajustar la temperatura de disolución: aumentar la temperatura ayuda a acelerar el proceso de disolución de la hidroxietilcelulosa. Generalmente se recomienda controlar la temperatura de la solución entre 20 ℃ y 40 ℃. Una temperatura demasiado alta puede provocar la degradación de la celulosa o el deterioro de la solución.
Ajuste del valor del pH de la solución La solubilidad de la hidroxietilcelulosa está estrechamente relacionada con el valor del pH de la solución. Suele disolverse mejor en condiciones neutras o ligeramente alcalinas, con un valor de pH entre 6-8. Durante el proceso de disolución, el valor del pH se puede ajustar añadiendo amoniaco u otras sustancias alcalinas según sea necesario.
Adición de solución de hidroxietilcelulosa al sistema de recubrimiento Después de la disolución, agregue la solución al recubrimiento. Durante el proceso de adición, se debe agregar lentamente y agitar continuamente para asegurar una mezcla suficiente con la matriz de recubrimiento. Durante el proceso de mezclado, es necesario seleccionar una velocidad de agitación adecuada según los diferentes sistemas para evitar que el sistema forme espuma o degrade la celulosa debido a una fuerza de corte excesiva.
Ajuste de la viscosidad Después de añadir hidroxietilcelulosa, la viscosidad del recubrimiento se puede controlar ajustando la cantidad añadida. Generalmente, la cantidad de hidroxietilcelulosa utilizada está entre 0,3% y 1,0% (en relación con el peso total del recubrimiento) y la cantidad específica agregada debe ajustarse experimentalmente de acuerdo con los requisitos de formulación del recubrimiento. Una cantidad demasiado alta de adición puede hacer que el recubrimiento tenga una viscosidad demasiado alta y una fluidez deficiente, lo que afecta el rendimiento de la construcción; mientras que una adición insuficiente puede no desempeñar el papel de espesante y suspensión.
Realizar pruebas de nivelación y estabilidad en almacenamiento Después de agregar hidroxietilcelulosa y ajustar la fórmula del recubrimiento, se debe probar el rendimiento de la construcción del recubrimiento, incluyendo nivelación, hundimiento, control de marcas de pincel, etc. Al mismo tiempo, también se requiere la prueba de estabilidad en almacenamiento del recubrimiento para observe la sedimentación del recubrimiento después de reposar durante un período de tiempo, el cambio de viscosidad, etc., para evaluar la estabilidad de la hidroxietilcelulosa.
3. Precauciones
Evite la aglomeración: durante el proceso de disolución, la hidroxietilcelulosa es muy fácil de absorber agua y hincharse, por lo que es necesario rociarla en el agua lentamente y asegurar una agitación suficiente para evitar la formación de grumos. Este es un vínculo clave en la operación; de lo contrario, puede afectar la velocidad de disolución y la uniformidad.
Evite una fuerza de corte alta: al agregar celulosa, la velocidad de agitación no debe ser demasiado alta para evitar dañar la cadena molecular de celulosa debido a una fuerza de corte excesiva, lo que resultará en una disminución en su rendimiento espesante. Además, en la posterior producción del recubrimiento también se debe evitar en la medida de lo posible el uso de equipos de alto cizallamiento.
Controle la temperatura de disolución: al disolver hidroxietilcelulosa, la temperatura del agua no debe ser demasiado alta. Generalmente se recomienda controlarlo entre 20 ℃ y 40 ℃. En condiciones de alta temperatura, la celulosa puede degradarse, lo que resulta en una disminución de su efecto espesante y viscosidad.
Almacenamiento de la solución: las soluciones de hidroxietilcelulosa generalmente deben prepararse y usarse inmediatamente. El almacenamiento prolongado afectará su viscosidad y estabilidad. Generalmente se recomienda preparar la solución requerida el día de la producción de pintura para mantener su desempeño óptimo.
La adición de hidroxietilcelulosa a la pintura no es sólo un simple proceso de mezcla física, sino que también debe combinarse con los requisitos reales del proceso y las especificaciones operativas para garantizar que se utilicen plenamente sus propiedades espesantes, de suspensión y de retención de agua. Durante el proceso de adición, preste atención al paso previo a la disolución, al control de la temperatura de disolución y al valor del pH, y a la mezcla completa después de la adición. Estos detalles afectarán directamente la calidad y estabilidad del rendimiento de la pintura.
Hora de publicación: 19 de septiembre de 2024