Fenomén poklesu viskozity během skladování nátěrové hmoty je častým problémem, zejména po dlouhodobém skladování viskozita nátěrové hmoty výrazně klesá, což má vliv na konstrukční vlastnosti a kvalitu výrobku. Snížení viskozity souvisí s mnoha faktory, jako je teplota, vlhkost, těkání rozpouštědla, degradace polymeru atd., ale zvláště kritická je interakce se zahušťovadlem etheru celulózy.
1. Základní úloha éteru celulózy
Éter celulózy je běžné zahušťovadlo široce používané v barvách na vodní bázi. Mezi jejich hlavní funkce patří:
Efekt zahušťování: Éter celulózy může tvořit nabobtnalou trojrozměrnou síťovou strukturu absorbováním vody, čímž se zvyšuje viskozita systému a zlepšuje se tixotropie a konstrukční vlastnosti barvy.
Účinek stabilizace suspenze: Éter celulózy může účinně zabránit usazování pevných částic, jako jsou pigmenty a plniva, v nátěru a zachovat rovnoměrnost nátěru.
Filmotvorná vlastnost: Celulózový éter může také ovlivnit filmotvornou vlastnost barvy, díky čemuž má povlak určitou houževnatost a trvanlivost.
Existuje mnoho typů éterů celulózy, včetně methylcelulózy (MC), hydroxyethylcelulózy (HEC), hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) atd. Tyto materiály mají různou rozpustnost, zahušťovací schopnost a odolnost vůči skladování v nátěrech.
2. Hlavní důvody pro snížení viskozity
Během skladování nátěrů je snížení viskozity způsobeno zejména následujícími důvody:
(1) Degradace etherů celulózy
Zahušťovací účinek etherů celulózy v nátěrech závisí na velikosti jejich molekulové hmotnosti a celistvosti jejich molekulární struktury. Během skladování mohou faktory jako teplota, kyselost a zásaditost a mikroorganismy způsobit degradaci etherů celulózy. Například při dlouhodobém skladování mohou kyselé nebo alkalické složky v potahu hydrolyzovat molekulární řetězec etheru celulózy, snižovat jeho molekulovou hmotnost, a tak oslabovat jeho zahušťovací účinek, což má za následek snížení viskozity.
(2) Těkavost rozpouštědla a migrace vlhkosti
Těkavost rozpouštědla nebo migrace vlhkosti v povlaku může ovlivnit stav rozpustnosti etheru celulózy. Během skladování se část vody může odpařit nebo migrovat na povrch povlaku, čímž se distribuce vody v povlaku stává nerovnoměrnou, což ovlivňuje stupeň bobtnání éteru celulózy a způsobuje snížení viskozity v místních oblastech.
(3) Mikrobiální útok
V potahu může dojít k mikrobiálnímu růstu, když je nesprávně skladován nebo se konzervační látky stanou neúčinnými. Mikroorganismy mohou rozkládat ethery celulózy a další organická zahušťovadla, oslabovat jejich zahušťovací účinek a způsobit snížení viskozity nátěru. Zejména nátěry na vodní bázi jsou dobrým prostředím pro mikrobiální růst, protože obsahují velké množství vody.
(4) Stárnutí při vysokých teplotách
Za podmínek skladování při vysoké teplotě se může změnit fyzikální nebo chemická struktura molekulového řetězce etheru celulózy. Například ethery celulózy jsou náchylné k oxidaci nebo pyrolýze při vyšších teplotách, což má za následek oslabení zahušťovacího účinku. Vysoké teploty také urychlují těkání rozpouštědla a odpařování vody, což dále ovlivňuje stabilitu viskozity.
3. Způsoby zlepšení skladovací stability nátěrů
Aby se snížil pokles viskozity během skladování a prodloužila se životnost nátěru, mohou být přijata následující opatření:
(1) Výběr správného éteru celulózy
Různé typy etherů celulózy mají různé vlastnosti, pokud jde o stabilitu při skladování. Ethery celulózy s vysokou molekulovou hmotností mají obecně lepší zahušťovací účinky, ale jejich stabilita při skladování je relativně špatná, zatímco ethery celulózy s nižší molekulovou hmotností mohou mít lepší vlastnosti při skladování. Proto by při navrhování receptury měly být vybrány ethery celulózy s dobrou stabilitou při skladování nebo by měly být ethery celulózy smíchány s jinými zahušťovadly, aby se zlepšila jejich odolnost při skladování.
(2) Kontrolujte pH povlaku
Kyselost a zásaditost nátěrového systému má významný vliv na stabilitu etherů celulózy. Při návrhu formulace by měla být řízena hodnota pH povlaku, aby se zabránilo příliš kyselému nebo alkalickému prostředí, aby se snížila degradace etherů celulózy. Současně může přidání vhodného množství prostředku na úpravu pH nebo pufru pomoci stabilizovat pH systému.
(3) Zvýšit používání konzervačních látek
Aby se zabránilo mikrobiální erozi, je třeba do nátěru přidat vhodné množství konzervačních látek. Konzervační látky mohou inhibovat růst mikroorganismů, čímž zabraňují rozkladu organických látek, jako je éter celulózy, a udržují stabilitu povlaku. Vhodné konzervační prostředky by měly být vybrány podle složení nátěru a skladovacího prostředí a jejich účinnost by měla být pravidelně kontrolována.
(4) Ovládejte prostředí úložiště
Skladovací teplota a vlhkost nátěru mají přímý vliv na stabilitu viskozity. Povlak by měl být skladován v suchém a chladném prostředí, vyhněte se podmínkám vysoké teploty a vysoké vlhkosti, aby se snížilo těkání rozpouštědla a degradace éteru celulózy. Dobře utěsněné obaly navíc mohou účinně omezit migraci a odpařování vody a oddálit pokles viskozity.
4. Další faktory ovlivňující viskozitu
Kromě éterů celulózy mohou změnu viskozity ovlivnit i další složky nátěrového systému. Například typ a koncentrace pigmentů, rychlost těkání rozpouštědel a kompatibilita jiných zahušťovadel nebo dispergačních činidel mohou ovlivnit stabilitu viskozity povlaku. Proto je také klíčovými body, kterým je třeba věnovat pozornost, celkový design složení povlaku a interakce mezi komponentami.
Pokles viskozity během skladování povlaku úzce souvisí s faktory, jako je degradace etherů celulózy, těkání rozpouštědla a migrace vody. Aby se zlepšila stabilita povlaku při skladování, měly by být vybrány vhodné odrůdy etherů celulózy, mělo by se kontrolovat pH povlaku, měla by být posílena antikorozní opatření a optimalizováno prostředí skladování. Prostřednictvím rozumného návrhu receptury a dobrého řízení skladování lze účinně snížit problém poklesu viskozity během skladování nátěru a zlepšit výkon produktu a konkurenceschopnost na trhu.
Čas odeslání: 27. září 2024