Em formulações de tintas, a hidroxietilcelulose (HEC) é um espessante comum e modificador de reologia que pode melhorar a estabilidade de armazenamento, o nivelamento e as propriedades de construção das tintas. Para adicionar hidroxietilcelulose às tintas e garantir que funcione de forma eficaz, certas etapas e precauções devem ser seguidas. O processo específico é o seguinte:
1. Propriedades da hidroxietilcelulose
A hidroxietilcelulose é um polímero não iônico solúvel em água com excelentes propriedades de espessamento, formação de filme, retenção de água, suspensão e emulsificação. É comumente usado em tintas à base de água, adesivos, cerâmicas, tintas e outros produtos. É obtido pela substituição de parte dos grupos hidroxila da cadeia molecular da celulose por grupos hidroxietil, portanto apresenta boa solubilidade em água.
As principais funções do HEC em tintas são:
Efeito espessante: Aumenta a viscosidade da tinta, evita que a tinta descaia e faz com que tenha excelentes propriedades de construção.
Efeito de suspensão: Pode dispersar e estabilizar uniformemente partículas sólidas, como pigmentos e cargas, para evitar que se assentem.
Efeito de retenção de água: Melhora a retenção de água do filme de revestimento, prolonga o tempo aberto e melhora o efeito umectante da tinta.
Controle de reologia: ajusta a fluidez e nivelamento do revestimento e melhora o problema de marcas de pincel durante a construção.
2. Etapas de adição de hidroxietilcelulose
Etapa de pré-dissolução Na operação real, a hidroxietilcelulose precisa ser dispersada e dissolvida uniformemente por meio de um processo de pré-dissolução. Para garantir que a celulose possa desempenhar plenamente o seu papel, geralmente é recomendado dissolvê-la primeiro em água, em vez de adicioná-la diretamente ao revestimento. As etapas específicas são as seguintes:
Escolha um solvente adequado: geralmente água deionizada é usada como solvente. Se houver outros solventes orgânicos no sistema de revestimento, as condições de dissolução deverão ser ajustadas de acordo com as propriedades do solvente.
Polvilhe lentamente hidroxietil celulose: Polvilhe lenta e uniformemente o pó de hidroxietil celulose enquanto mexe a água para evitar aglomeração. A velocidade de agitação deve ser lenta para evitar diminuir a taxa de dissolução da celulose ou formar “colóides” devido à força de cisalhamento excessiva.
Dissolução em pé: Após polvilhar a hidroxietilcelulose, ela precisa ser deixada em repouso por um período de tempo (geralmente de 30 minutos a várias horas) para garantir que a celulose esteja completamente inchada e dissolvida em água. O tempo de dissolução depende do tipo de celulose, da temperatura do solvente e das condições de agitação.
Ajuste a temperatura de dissolução: Aumentar a temperatura ajuda a acelerar o processo de dissolução da hidroxietilcelulose. Geralmente é recomendado controlar a temperatura da solução entre 20℃-40℃. Uma temperatura muito alta pode causar degradação da celulose ou deterioração da solução.
Ajustando o valor do pH da solução A solubilidade da hidroxietilcelulose está intimamente relacionada ao valor do pH da solução. Geralmente se dissolve melhor em condições neutras ou levemente alcalinas, com valor de pH entre 6-8. Durante o processo de dissolução, o valor do pH pode ser ajustado adicionando amônia ou outras substâncias alcalinas conforme necessário.
Adicionando solução de hidroxietilcelulose ao sistema de revestimento Após a dissolução, adicione a solução ao revestimento. Durante o processo de adição, deve ser adicionado lentamente e agitado continuamente para garantir mistura suficiente com a matriz de revestimento. Durante o processo de mistura, é necessário selecionar uma velocidade de agitação adequada de acordo com os diferentes sistemas para evitar a formação de espuma ou a degradação da celulose no sistema devido à força de cisalhamento excessiva.
Ajuste da viscosidade Após a adição de hidroxietilcelulose, a viscosidade do revestimento pode ser controlada ajustando a quantidade adicionada. Geralmente, a quantidade de hidroxietilcelulose utilizada está entre 0,3%-1,0% (em relação ao peso total do revestimento), e a quantidade específica adicionada precisa ser ajustada experimentalmente de acordo com os requisitos de formulação do revestimento. Uma quantidade muito elevada de adição pode fazer com que o revestimento tenha uma viscosidade muito alta e pouca fluidez, afetando o desempenho da construção; enquanto a adição insuficiente pode não ser capaz de desempenhar o papel de espessamento e suspensão.
Realizar testes de nivelamento e estabilidade de armazenamento Após adicionar hidroxietilcelulose e ajustar a fórmula do revestimento, o desempenho da construção do revestimento precisa ser testado, incluindo nivelamento, flacidez, controle de marcas de pincel, etc. observe a sedimentação do revestimento após um período de repouso, a alteração da viscosidade, etc., para avaliar a estabilidade da hidroxietilcelulose.
3. Precauções
Evitar aglomeração: Durante o processo de dissolução, a hidroxietilcelulose é muito fácil de absorver água e inchar, por isso precisa ser borrifada na água lentamente e garantir agitação suficiente para evitar a formação de grumos. Este é um elo fundamental na operação, caso contrário pode afetar a taxa de dissolução e a uniformidade.
Evite alta força de cisalhamento: Ao adicionar celulose, a velocidade de agitação não deve ser muito alta para evitar danos à cadeia molecular da celulose devido à força de cisalhamento excessiva, resultando em diminuição do seu desempenho de espessamento. Além disso, na produção subsequente do revestimento, o uso de equipamentos de alto cisalhamento também deve ser evitado tanto quanto possível.
Controle a temperatura de dissolução: Ao dissolver a hidroxietilcelulose, a temperatura da água não deve ser muito alta. Geralmente é recomendado controlá-lo entre 20°C e 40°C. Sob condições de alta temperatura, a celulose pode degradar-se, resultando numa diminuição do seu efeito espessante e da viscosidade.
Armazenamento da solução: As soluções de hidroxietilcelulose geralmente precisam ser preparadas e usadas imediatamente. O armazenamento a longo prazo afetará sua viscosidade e estabilidade. Geralmente é recomendado preparar a solução necessária no dia da produção da tinta para manter seu desempenho ideal.
A adição de hidroxietilcelulose à tinta não é apenas um simples processo de mistura física, mas também precisa ser combinada com os requisitos reais do processo e especificações operacionais para garantir que suas propriedades de espessamento, suspensão e retenção de água sejam totalmente utilizadas. Durante o processo de adição, preste atenção à etapa de pré-dissolução, ao controle da temperatura de dissolução e ao valor de pH e à mistura completa após a adição. Esses detalhes afetarão diretamente a qualidade e a estabilidade do desempenho da tinta.
Horário da postagem: 19 de setembro de 2024