Феноменът на спадане на вискозитета по време на съхранение на боята е често срещан проблем, особено след дългосрочно съхранение, вискозитетът на боята намалява значително, което се отразява на конструктивните характеристики и качеството на продукта. Намаляването на вискозитета е свързано с много фактори, като температура, влажност, изпаряване на разтворителя, разграждане на полимера и т.н., но взаимодействието със сгъстителя целулозен етер е особено критично.
1. Основна роля на целулозния етер
Целулозният етер е обичаен сгъстител, широко използван в боите на водна основа. Основните им функции включват:
Сгъстяващ ефект: Целулозният етер може да образува набъбнала триизмерна мрежеста структура чрез абсорбиране на вода, като по този начин увеличава вискозитета на системата и подобрява тиксотропията и строителните характеристики на боята.
Ефект на стабилизиране на суспензията: Целулозният етер може ефективно да предотврати утаяването на твърди частици като пигменти и пълнители в боята и да поддържа еднородността на боята.
Филмообразуващо свойство: Целулозният етер може също да повлияе на филмообразуващото свойство на боята, което прави покритието да има определена здравина и издръжливост.
Има много видове целулозни етери, включително метил целулоза (MC), хидроксиетил целулоза (HEC), хидроксипропил метил целулоза (HPMC) и др. Тези материали имат различна разтворимост, способност за сгъстяване и устойчивост на съхранение в покрития.
2. Основни причини за намаляване на вискозитета
По време на съхранението на покритията намаляването на вискозитета се дължи главно на следните причини:
(1) Разграждане на целулозни етери
Сгъстяващият ефект на целулозните етери в покритията зависи от размера на тяхното молекулно тегло и целостта на тяхната молекулна структура. По време на съхранение фактори като температура, киселинност и алкалност и микроорганизми могат да причинят разграждането на целулозните етери. Например, по време на дългосрочно съхранение, киселинните или алкалните компоненти в покритието могат да хидролизират молекулната верига на целулозния етер, да намалят молекулното му тегло и по този начин да отслабят сгъстяващия му ефект, което води до намаляване на вискозитета.
(2) Изпаряване на разтворителя и миграция на влага
Изпаряването на разтворителя или миграцията на влага в покритието може да повлияе на състоянието на разтворимост на целулозния етер. По време на съхранение част от водата може да се изпари или да мигрира към повърхността на покритието, правейки разпределението на водата в покритието неравномерно, като по този начин повлиява степента на набъбване на целулозния етер и причинява намаляване на вискозитета в локалните области.
(3) Микробна атака
В покритието може да възникне растеж на микроби, когато то се съхранява неправилно или консервантите станат неефективни. Микроорганизмите могат да разграждат целулозни етери и други органични сгъстители, отслабвайки техния сгъстяващ ефект и причинявайки намаляване на вискозитета на покритието. По-специално покритията на водна основа са добра среда за развитие на микроби, тъй като съдържат голямо количество вода.
(4) Стареене при висока температура
При условия на съхранение при висока температура, физическата или химичната структура на молекулярната верига на целулозния етер може да се промени. Например, целулозните етери са склонни към окисляване или пиролиза при по-високи температури, което води до отслабване на сгъстяващия ефект. Високите температури също ускоряват изпаряването на разтворителя и изпаряването на водата, което допълнително влияе върху стабилността на вискозитета.
3. Методи за подобряване на устойчивостта при съхранение на покритията
За да се намали намаляването на вискозитета по време на съхранение и да се удължи срокът на съхранение на покритието, могат да се предприемат следните мерки:
(1) Избор на правилния целулозен етер
Различните видове целулозни етери имат различни характеристики по отношение на стабилност при съхранение. Целулозните етери с високо молекулно тегло обикновено имат по-добър ефект на сгъстяване, но тяхната стабилност при съхранение е относително лоша, докато целулозните етери с по-ниско молекулно тегло могат да имат по-добра производителност при съхранение. Следователно, когато се проектира формулата, трябва да се изберат целулозни етери с добра стабилност при съхранение или целулозните етери трябва да се смесят с други сгъстители, за да се подобри устойчивостта им при съхранение.
(2) Контролирайте pH на покритието
Киселинността и алкалността на покриващата система имат важно влияние върху стабилността на целулозните етери. В дизайна на формулировката стойността на pH на покритието трябва да се контролира, за да се избегне прекалено кисела или алкална среда, за да се намали разграждането на целулозните етери. В същото време добавянето на подходящо количество pH регулатор или буфер може да помогне за стабилизиране на pH на системата.
(3) Увеличете употребата на консерванти
За да се предотврати микробна ерозия, към покритието трябва да се добави подходящо количество консерванти. Консервантите могат да инхибират растежа на микроорганизми, като по този начин предотвратяват разлагането на органични вещества като целулозен етер и поддържат стабилността на покритието. Подходящите консерванти трябва да бъдат избрани според състава на покритието и средата на съхранение и тяхната ефективност трябва да се проверява редовно.
(4) Контролирайте средата за съхранение
Температурата на съхранение и влажността на покритието имат пряко влияние върху стабилността на вискозитета. Покритието трябва да се съхранява в суха и хладна среда, като се избягват условия на висока температура и висока влажност, за да се намали изпаряването на разтворителя и разграждането на целулозния етер. В допълнение, добре затворената опаковка може ефективно да намали миграцията и изпарението на водата и да забави намаляването на вискозитета.
4. Други фактори, влияещи върху вискозитета
В допълнение към целулозните етери, други компоненти в системата за покритие също могат да повлияят на промяната във вискозитета. Например, видът и концентрацията на пигментите, степента на изпаряване на разтворителите и съвместимостта на други сгъстители или дисперсанти могат да повлияят на стабилността на вискозитета на покритието. Следователно цялостният дизайн на формулата на покритието и взаимодействието между компонентите също са ключови точки, на които трябва да се обърне внимание.
Намаляването на вискозитета по време на съхранението на покритието е тясно свързано с фактори като разграждането на целулозните етери, изпаряването на разтворителя и миграцията на водата. За да се подобри стабилността на покритието при съхранение, трябва да се изберат подходящи сортове целулозен етер, да се контролира pH на покритието, да се засилят антикорозионните мерки и да се оптимизира средата за съхранение. Чрез разумен дизайн на формулата и добро управление на съхранението, проблемът с намаляването на вискозитета по време на съхранението на покритието може да бъде ефективно намален и производителността на продукта и конкурентоспособността на пазара могат да бъдат подобрени.
Време на публикуване: 27 септември 2024 г