Fenomenet med viskositetsfall under färglagring är ett vanligt problem, speciellt efter långtidsförvaring minskar färgens viskositet avsevärt, vilket påverkar konstruktionens prestanda och produktkvalitet. Minskningen i viskositet är relaterad till många faktorer, såsom temperatur, fuktighet, lösningsmedelsförångning, polymernedbrytning, etc., men interaktionen med förtjockningsmedlet cellulosaeter är särskilt kritisk.
1. Grundläggande roll för cellulosaeter
Cellulosaeter är ett vanligt förtjockningsmedel som ofta används i vattenbaserade färger. Deras huvudfunktioner inkluderar:
Förtjockningseffekt: Cellulosaeter kan bilda en svullen tredimensionell nätverksstruktur genom att absorbera vatten, vilket ökar systemets viskositet och förbättrar färgens tixotropi och konstruktionsprestanda.
Suspensionsstabiliserande effekt: Cellulosaeter kan effektivt förhindra sedimentering av fasta partiklar som pigment och fyllmedel i färgen och bibehålla färgens enhetlighet.
Filmbildande egenskaper: Cellulosaeter kan också påverka färgens filmbildande egenskaper, vilket gör att beläggningen har en viss seghet och hållbarhet.
Det finns många typer av cellulosaetrar, inklusive metylcellulosa (MC), hydroxietylcellulosa (HEC), hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC), etc. Dessa material har olika löslighet, förtjockningsförmåga och lagringsbeständighet i beläggningar.
2. Huvudskäl till viskositetsminskning
Under lagring av beläggningar orsakas viskositetsminskningen huvudsakligen av följande skäl:
(1) Nedbrytning av cellulosaetrar
Den förtjockande effekten av cellulosaetrar i beläggningar beror på storleken på deras molekylvikt och integriteten hos deras molekylära struktur. Under lagring kan faktorer som temperatur, surhet och alkalinitet samt mikroorganismer orsaka nedbrytning av cellulosaetrar. Till exempel, under långtidslagring kan de sura eller alkaliska komponenterna i beläggningen hydrolysera cellulosaeterns molekylkedja, minska dess molekylvikt och sålunda försvaga dess förtjockningseffekt, vilket resulterar i en minskning av viskositeten.
(2) Lösningsmedelsförångning och fuktmigrering
Lösningsmedelsförångning eller fuktmigrering i beläggningen kan påverka löslighetstillståndet för cellulosaeter. Under lagring kan en del av vattnet avdunsta eller migrera till beläggningens yta, vilket gör vattenfördelningen i beläggningen ojämn, vilket påverkar svällningsgraden av cellulosaeter och orsaka en minskning av viskositeten i lokala områden.
(3) Mikrobiell attack
Mikrobiell tillväxt kan ske i beläggningen när den förvaras felaktigt eller när konserveringsmedlen blir ineffektiva. Mikroorganismer kan sönderdela cellulosaetrar och andra organiska förtjockningsmedel, vilket försvagar deras förtjockningseffekt och gör att beläggningens viskositet minskar. Särskilt vattenbaserade beläggningar är en bra miljö för mikrobiell tillväxt eftersom de innehåller en stor mängd vatten.
(4) Hög temperatur åldring
Under lagringsförhållanden vid hög temperatur kan den fysiska eller kemiska strukturen hos cellulosaetermolekylkedjan förändras. Till exempel är cellulosaetrar benägna att oxidera eller pyrolysera vid högre temperaturer, vilket resulterar i en försvagning av förtjockningseffekten. Höga temperaturer påskyndar också lösningsmedelsavdunstning och vattenavdunstning, vilket ytterligare påverkar viskositetsstabiliteten.
3. Metoder för att förbättra lagringsstabiliteten hos beläggningar
För att minska minskningen av viskositeten under lagring och förlänga lagringstiden för beläggningen, kan följande åtgärder vidtas:
(1) Att välja rätt cellulosaeter
Olika typer av cellulosaetrar har olika prestanda vad gäller lagringsstabilitet. Cellulosaetrar med hög molekylvikt har i allmänhet bättre förtjockningseffekter, men deras lagringsstabilitet är relativt dålig, medan cellulosaetrar med lägre molekylvikt kan ha bättre lagringsprestanda. Vid utformningen av formeln bör därför cellulosaetrar med god lagringsstabilitet väljas, eller så bör cellulosaetrar blandas med andra förtjockningsmedel för att förbättra deras lagringsbeständighet.
(2) Kontrollera beläggningens pH
Surheten och alkaliniteten i beläggningssystemet har en viktig inverkan på stabiliteten hos cellulosaetrar. I formuleringsdesignen bör beläggningens pH-värde kontrolleras för att undvika en alltför sur eller alkalisk miljö för att minska nedbrytningen av cellulosaetrar. Samtidigt kan tillsats av en lämplig mängd pH-justerare eller buffert hjälpa till att stabilisera systemets pH.
(3) Öka användningen av konserveringsmedel
För att förhindra mikrobiell erosion bör en lämplig mängd konserveringsmedel tillsättas beläggningen. Konserveringsmedel kan hämma tillväxten av mikroorganismer och därigenom förhindra att organiska ämnen som cellulosaeter bryts ned och bibehåller beläggningens stabilitet. Lämpliga konserveringsmedel bör väljas i enlighet med beläggningens formulering och lagringsmiljö, och deras effektivitet bör kontrolleras regelbundet.
(4) Kontrollera lagringsmiljön
Lagringstemperaturen och fuktigheten hos beläggningen har en direkt inverkan på viskositetsstabiliteten. Beläggningen bör förvaras i en torr och sval miljö, undvika höga temperaturer och hög luftfuktighet för att minska lösningsmedelsförångning och cellulosaeternedbrytning. Dessutom kan väl förseglade förpackningar effektivt minska migration och avdunstning av vatten och fördröja minskningen av viskositeten.
4. Andra faktorer som påverkar viskositeten
Förutom cellulosaetrar kan även andra komponenter i beläggningssystemet påverka förändringen i viskositet. Till exempel kan typen och koncentrationen av pigment, lösningsmedlens förångningshastighet och kompatibiliteten hos andra förtjockningsmedel eller dispergeringsmedel påverka beläggningens viskositetsstabilitet. Därför är den övergripande utformningen av beläggningsformeln och interaktionen mellan komponenter också nyckelpunkter som måste uppmärksammas.
Minskningen i viskositet under lagring av beläggningen är nära relaterad till faktorer såsom nedbrytning av cellulosaetrar, lösningsmedelsförångning och vattenmigration. För att förbättra beläggningens lagringsstabilitet bör lämpliga cellulosaetervarianter väljas, beläggningens pH bör kontrolleras, korrosionsskyddsåtgärder bör stärkas och lagringsmiljön bör optimeras. Genom rimlig formeldesign och god lagringshantering kan problemet med viskositetsminskning under lagring av beläggningen effektivt reduceras, och produktens prestanda och konkurrenskraft på marknaden kan förbättras.
Posttid: 2024-09-27