هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)یک مشتق سلولزی محلول در آب است که به طور گسترده در پوششها، چسبها، مصالح ساختمانی، لوازم آرایشی و سایر زمینهها استفاده میشود. این ماده به عنوان یک غلظتدهنده، تثبیتکننده و اصلاحکننده رئولوژی در پوششها عمل میکند و میتواند ویسکوزیته، سیالیت، عملکرد پاشش، تراز افقی و غیره پوشش را بهبود بخشد.
۱. خواص اساسی هیدروکسی اتیل سلولز
هیدروکسی اتیل سلولز یک مشتق سلولز بیرنگ، بیبو و محلول در آب است که تعداد زیادی گروه هیدروکسی اتیل (-CH2CH2OH) در ساختار مولکولی خود دارد. این ماده دارای ویژگیهای اصلی زیر است:
اثر غلیظکنندگی: میتواند ویسکوزیته پوششهای پایه آب را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و به پوششها خواص رئولوژیکی خوبی بدهد.
اثر غلیظکنندگی: میتواند به طور موثری سیالیت پوششها را بهبود بخشد و عملکرد ساخت و ساز را در غلظتهای پایین بهبود بخشد.
بهبود پایداری: عملکرد پوشش و خواص ترازکنندگی رنگ را افزایش داده و از تهنشین شدن یا تجمع رنگ جلوگیری میکند.
حلالیت در آب: به سرعت در آب حل میشود و برای فرمولاسیون پوششهای پایه آب مناسب است.
۲. مکانیسم عمل هیدروکسی اتیل سلولز
در پوششهای پایه آب، نقش هیدروکسی اتیل سلولز عمدتاً در جنبههای زیر منعکس میشود:
غلیظ کننده:هیدروکسی اتیل سلولزرئولوژی رنگ را از طریق پیوند هیدروژنی بین مولکولی افزایش میدهد و در نتیجه ویسکوزیته رنگ را افزایش میدهد. پس از افزودن مقدار مناسبی از HEC به رنگ، میتوان سیالیت رنگ را به طور موثر کنترل کرد تا از رقیق شدن بیش از حد رنگ یا چکه کردن آن جلوگیری شود.
جلوگیری از رسوب و لایه لایه شدن: HEC از پایداری تعلیق خاصی برخوردار است که میتواند از تهنشین شدن رنگدانههای جامد و پرکنندههای موجود در رنگ جلوگیری کرده و یکنواختی و پایداری رنگ را حفظ کند.
بهبود عملکرد پاشش: در طول فرآیند پاشش، افزودن HEC به بهبود خواص لغزنده و تراز پوشش کمک کرده و صافی پوشش را تضمین میکند.
تنظیم خواص تشکیل فیلم: حلالیت آب HEC میتواند سرعت خشک شدن پوششهای پایه آب را تنظیم کند، خواص تشکیل فیلم را بهبود بخشد و فیلم پوشش را یکنواختتر و صافتر کند.
۳. نحوه افزودن هیدروکسی اتیل سلولز
افزودن هیدروکسی اتیل سلولز به رنگ کار پیچیدهای نیست، اما باید به فرآیند انحلال آن و زمان افزودن توجه کنید. در اینجا چند روش رایج برای افزودن آن آورده شده است:
۳.۱ حل شدن در آب
خود HEC محلول در آب است و معمولاً ابتدا باید در آب حل شود. نکات زیر هنگام حل کردن HEC باید مورد توجه قرار گیرد:
کنترل دما: اگرچه HEC میتواند در دمای اتاق حل شود، اما با افزایش دمای آب، سرعت انحلال آن افزایش مییابد. به طور کلی، مناسبترین دمای آب بین 30 تا 40 درجه سانتیگراد است. دمای بیش از حد بالا ممکن است باعث تخریب HEC شود و بر عملکرد آن تأثیر بگذارد.
سرعت هم زدن: برای جلوگیری از کلوخه شدن HEC، هم زدن کافی در طول انحلال لازم است، که معمولاً با استفاده از تجهیزات اختلاط با نیروی برشی بالا یا همگنساز انجام میشود. پودر HEC را میتوان به تدریج هنگام هم زدن اضافه کرد و مطمئن شد که به طور یکنواخت پراکنده شده است.
زمان انحلال: زمان انحلال HEC بسته به وزن مولکولی آن ممکن است متفاوت باشد. به طور کلی، HEC با وزن مولکولی کم سریعتر حل میشود، در حالی که HEC با وزن مولکولی بالا زمان بیشتری طول میکشد. معمولاً زمان انحلال بین ۱۵ دقیقه تا ۱ ساعت کنترل میشود.
۳.۲ مستقیماً به ماده پایه رنگ اضافه کنید
روش دیگر، افزودن مستقیم HEC به سایر اجزا (مانند آب، رنگدانهها، رزینها و غیره) در طول فرآیند اختلاط رنگ است. این روش عموماً برای پوششهای مایع مناسب است، اما موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد:
پیش خیساندن: برای جلوگیری از کلوخه شدن پودر HEC هنگام افزودن، میتوان HEC را با مقدار کمی حلال (آب یا سایر حلالها) مخلوط کرد تا قبل از افزودن به پایه پوشش، از قبل خیس شود.
فرآیند پراکندگی: پس از افزودن HEC، رنگ باید کاملاً پراکنده شود تا از توزیع یکنواخت HEC در پایه رنگ اطمینان حاصل شود. اغلب از تجهیزات اختلاط با برش بالا برای اطمینان از روان بودن این فرآیند استفاده میشود.
به ترتیب توجه کنید: ترتیب افزودن HEC باید با توجه به فرمول و فرآیند تولید پوشش تنظیم شود. در برخی فرمولاسیونها، HEC باید قبل از سایر اصلاحکنندههای ویسکوزیته یا غلیظکنندهها اضافه شود تا پراکندگی یکنواخت و اثربخشی بهینه تضمین شود.
۳.۳ از محلول هیدروکسی اتیل سلولز از پیش حل شده استفاده کنید
در برخی از فرآیندهای تولید در مقیاس بزرگ، میتوان از قبل محلول غلیظ HEC تهیه کرد و سپس به رنگ اضافه نمود. مزیت این روش این است که فرآیند انحلال نسبتاً ساده است و میتواند پیچیدگی عملیاتی را در فرآیند تولید کاهش دهد. هنگام استفاده از پیش محلول، معمولاً غلظت آن را بین ۱٪ تا ۵٪ کنترل کنید و آن را با توجه به نیاز پوشش تنظیم کنید.
۴. بهترین زمان برای افزودن HEC
هنگام تولید پوششهای پایه آب، بهترین زمان برای افزودن HEC معمولاً در فرمولاسیون فاز آب است، زمانی که آب و سایر مواد محلول در آب اضافه میشوند. افزودن آن در این زمان میتواند از حل شدن و پراکندگی کامل HEC اطمینان حاصل کند و از نوسانات غیرضروری در ویسکوزیته و رئولوژی پوشش جلوگیری کند. مراحل خاص به شرح زیر است:
ابتدا آب و سایر مواد محلول در آب (مانند مواد نگهدارنده، پراکنده کنندهها) را به طور مساوی مخلوط کنید.
هیدروکسی اتیل سلولز را اضافه کنید و کاملاً هم بزنید تا پراکندگی یکنواخت حاصل شود.
پس از حل شدن HEC، مواد دیگری مانند رنگدانهها، پرکنندهها و رزینها اضافه میشوند.
در نهایت، اختلاط رنگ با نیروی برشی بالا انجام میشود تا یکنواختی و سیالیت رنگ تضمین شود.
۵. مقدار HEC را اضافه کنید
مقدار HEC اضافه شده معمولاً به الزامات فرمولاسیون پوشش و اهداف عملکرد محصول نهایی بستگی دارد. به طور کلی، مقدار HEC اضافه شده معمولاً بین 0.2٪ تا 2٪ است. مقدار خاص با توجه به ویسکوزیته، سیالیت و سایر الزامات پوشش تنظیم میشود. برای پوششهایی که به ویسکوزیته یا خواص جریان کمتری نیاز دارند، از سطوح افزودنی کمتر استفاده میشود، در حالی که برای پوششهایی که به ویسکوزیته بالاتر و خواص رئولوژیکی بهتری نیاز دارند، از سطوح افزودنی بالاتر استفاده میشود.
اضافه کردنهیدروکسی اتیل سلولزافزودن به پوششها میتواند به طور موثری رئولوژی، پایداری و عملکرد ساختاری پوششها را بهبود بخشد. از طریق روشهای انحلال و پراکندگی مناسب، میتوان از توزیع یکنواخت HEC در پوشش اطمینان حاصل کرد و به آن اجازه داد تا عملکرد بهینهای داشته باشد. مقدار افزودن را مطابق با الزامات خاص پوشش تنظیم کنید تا به اثر مطلوب برسید.
زمان ارسال: ۱۸ نوامبر ۲۰۲۴