Явище падіння в'язкості під час зберігання фарби є поширеною проблемою, особливо після тривалого зберігання в'язкість фарби значно зменшується, що впливає на експлуатаційні характеристики конструкції та якість продукції. Зменшення в'язкості пов'язане з багатьма факторами, такими як температура, вологість, випаровування розчинника, деградація полімеру тощо, але взаємодія із загусником ефіром целюлози є особливо критичною.
1. Основна роль ефіру целюлози
Ефір целюлози є звичайним загусником, який широко використовується у фарбах на водній основі. До їх основних функцій належать:
Ефект згущення: ефір целюлози може утворювати роздуту тривимірну сітчасту структуру шляхом поглинання води, тим самим збільшуючи в’язкість системи та покращуючи тиксотропію та конструктивні характеристики фарби.
Ефект стабілізації суспензії: ефір целюлози може ефективно запобігати осіданню твердих частинок, таких як пігменти та наповнювачі, у фарбі та підтримувати однорідність фарби.
Плівкоутворювальна властивість: ефір целюлози також може впливати на плівкоутворювальну властивість фарби, завдяки чому покриття має певну міцність і довговічність.
Існує багато типів простих ефірів целюлози, включаючи метилцелюлозу (MC), гідроксиетилцелюлозу (HEC), гідроксипропілметилцелюлозу (HPMC) тощо. Ці матеріали мають різну розчинність, здатність до згущення та стійкість до зберігання в покриттях.
2. Основні причини зниження в'язкості
Під час зберігання покриттів зниження в'язкості в основному викликано такими причинами:
(1) Деградація ефірів целюлози
Ефект згущення ефірів целюлози в покриттях залежить від розміру їх молекулярної маси та цілісності їхньої молекулярної структури. Під час зберігання такі фактори, як температура, кислотність і лужність, а також мікроорганізми можуть спричинити розкладання ефірів целюлози. Наприклад, під час тривалого зберігання кислотні або лужні компоненти в покритті можуть гідролізувати молекулярний ланцюг ефіру целюлози, зменшити його молекулярну масу і, таким чином, послабити його ефект загущення, що призводить до зниження в’язкості.
(2) Випаровування розчинника та міграція вологи
Випаровування розчинника або міграція вологи в покритті може вплинути на розчинність ефіру целюлози. Під час зберігання частина води може випаровуватися або мігрувати на поверхню покриття, роблячи розподіл води в покритті нерівномірним, тим самим впливаючи на ступінь набухання ефіру целюлози та викликаючи зниження в’язкості в локальних областях.
(3) Мікробна атака
Розмноження мікробів може відбуватися в покритті, якщо воно неправильно зберігається або консерванти стають неефективними. Мікроорганізми можуть розкладати ефіри целюлози та інші органічні загусники, послаблюючи їх загусник і спричиняючи зниження в'язкості покриття. Покриття на водній основі, зокрема, є хорошим середовищем для розвитку мікробів, оскільки вони містять велику кількість води.
(4) Високотемпературне старіння
В умовах високотемпературного зберігання фізична або хімічна структура молекулярного ланцюга ефіру целюлози може змінитися. Наприклад, ефіри целюлози схильні до окислення або піролізу при більш високих температурах, що призводить до послаблення ефекту згущення. Високі температури також прискорюють випаровування розчинника та випаровування води, що додатково впливає на стабільність в'язкості.
3. Методи підвищення стійкості покриттів при зберіганні
Щоб зменшити зниження в'язкості під час зберігання та продовжити термін зберігання покриття, можна вжити наступних заходів:
(1) Вибір правильного ефіру целюлози
Різні типи ефірів целюлози мають різні показники щодо стабільності при зберіганні. Прості ефіри целюлози з високою молекулярною масою зазвичай мають кращий ефект загущення, але їх стабільність при зберіганні є відносно низькою, тоді як прості ефіри целюлози з меншою молекулярною масою можуть мати кращі характеристики зберігання. Тому при розробці формули слід вибирати прості ефіри целюлози з хорошою стабільністю при зберіганні або змішувати прості ефіри целюлози з іншими загусниками для покращення їх стійкості до зберігання.
(2) Контролюйте pH покриття
Кислотність і лужність системи покриття мають важливий вплив на стабільність ефірів целюлози. У дизайні рецептури слід контролювати значення рН покриття, щоб уникнути надто кислого або лужного середовища, щоб зменшити розпад ефірів целюлози. У той же час додавання відповідної кількості регулятора pH або буфера може допомогти стабілізувати pH системи.
(3) Збільшити використання консервантів
Щоб запобігти мікробній ерозії, до покриття слід додати відповідну кількість консервантів. Консерванти можуть пригнічувати ріст мікроорганізмів, тим самим перешкоджаючи розкладанню органічних речовин, таких як ефір целюлози, і зберігаючи стабільність покриття. Відповідні консерванти слід вибирати відповідно до складу покриття та умов зберігання, а їх ефективність слід регулярно перевіряти.
(4) Контролюйте середовище зберігання
Температура та вологість покриття безпосередньо впливають на стабільність в'язкості. Покриття слід зберігати в сухому та прохолодному середовищі, уникаючи умов високої температури та високої вологості, щоб зменшити випаровування розчинника та розкладання ефіру целюлози. Крім того, добре герметична упаковка може ефективно зменшити міграцію та випаровування води та затримати зниження в’язкості.
4. Інші фактори, що впливають на в'язкість
Окрім ефірів целюлози, інші компоненти системи покриття також можуть впливати на зміну в’язкості. Наприклад, тип і концентрація пігментів, швидкість випаровування розчинників і сумісність інших загусників або диспергаторів можуть впливати на стабільність в'язкості покриття. Тому загальний дизайн формули покриття та взаємодія між компонентами також є ключовими моментами, на які необхідно звернути увагу.
Зменшення в'язкості під час зберігання покриття тісно пов'язане з такими факторами, як деградація ефірів целюлози, випаровування розчинника та міграція води. Щоб підвищити стабільність покриття при зберіганні, слід вибрати відповідні різновиди ефіру целюлози, контролювати рН покриття, посилити антикорозійні заходи та оптимізувати середовище зберігання. Завдяки розумній конструкції формули та правильному управлінню зберіганням можна ефективно зменшити проблему зниження в’язкості під час зберігання покриття, а також покращити продуктивність продукту та конкурентоспроможність на ринку.
Час публікації: 27 вересня 2024 р