الأثير السليلوزي في الطلاء: 6 وظائف مثالية يجب أن تعرفها

السليولوز هو مركب بوليمر طبيعي من جزيئات السكاريد الكبيرة، ويعتمد تركيبه الكيميائي على الجلوكوز β- الجلوكوز اللامائي. وتحتوي كل حلقة أساسية على مجموعة هيدروكسيل أولية واحدة ومجموعتي هيدروكسيل ثانويتين. يمكن الحصول على سلسلة من مشتقات السليلوز من خلال التعديل الكيميائي، مثل إيثر السليلوز السليلوز.  تُستخدم إيثرات السليلوز على نطاق واسع في العديد من الصناعات، ويستخدم إيثر السليلوز في صناعة الطلاء هو أحد مجالات الاستخدام الرئيسية لإيثرات السليلوز.

1. خصائص أثير السليلوز السليولوز

1.1 المظهر

السليولوز الأثير هو مسحوق ليفي سائل أبيض أو أبيض حليبي، عديم الرائحة، غير سام، سائل ليفي، سهل الامتصاص للرطوبة، ويذوب في الماء إلى غرواني لزج شفاف مستقر.

1.2 الذوبان 1.2 الذوبان

MC قابل للذوبان في الماء البارد، وغير قابل للذوبان في الماء الساخن، وقابل للذوبان في بعض المذيبات; وزارة التعليم العالي والبحث العلمي قابل للذوبان في الماء البارد ولكنه غير قابل للذوبان في الماء الساخن والمذيبات العضوية. ذوبانية HPMC ومع ذلك، فإن MC و MHEC سوف يترسبان عند تسخين المحلول المائي ل MC و MHEC. يترسب MC عند درجة حرارة 45 ~ 60 درجة مئوية، بينما ترتفع درجة حرارة ترسيب المحلول المائي ل MHEC المختلط إلى 65 ~ 80 درجة مئوية.

1.3 التوسع المتأخر

يتميز إيثر السليولوز بدرجة معينة من التورم المتأخر في الماء ذي الأس الهيدروجيني المتعادل، ولكن يمكنه التغلب على هذا التورم المتأخر في الماء ذي الأس الهيدروجيني القلوي.

1.4 اللزوجة

يذوب إيثر السليلوز في الماء في شكل غرواني، وتعتمد لزوجته على درجة بلمرة إيثر السليلوز. يحتوي المحلول على جزيئات كبيرة مائية. ونظرًا لتشابك الجزيئات الكبيرة، يختلف سلوك تدفق المحلول عن سلوك تدفق السائل النيوتوني، لكنه يُظهر سلوكًا يتغير مع قوة القص. بسبب البنية الجزيئية الكبيرة لإيثر السليولوز، تزداد لزوجة المحلول بسرعة مع زيادة التركيز وتنخفض بسرعة مع زيادة درجة الحرارة.

1.5 الاستقرار البيولوجي

يستخدم السليلوز الأثير في مرحلة الماء. طالما أن هناك ماء، ستنمو البكتيريا. يؤدي نمو البكتيريا إلى إنتاج البكتيريا الإنزيمية. تكسر البكتيريا الإنزيمية رابطة وحدة أنهيدروجلوكوز غير المستبدلة المجاورة لإيثر السليلوز، مما يقلل من الوزن الجزيئي للبوليمر. ولذلك، إذا أريد تخزين المحلول المائي لأثير السليلوز الأثير لفترة طويلة، فمن الضروري إضافة مواد حافظة. وهذا صحيح حتى عند استخدام إيثر السليلوز السليلوز المضاد للبكتيريا.

2. استخدام أثير السليلوز في الطلاء

أثير السليلوز في الطلاء، مثل HPMCيلعب HEC دورًا مهمًا. يمكن أن تؤدي إضافة 0.2% إلى 0.5% من الصيغة الكلية إلى زيادة سماكة التركيبة الكلية والاحتفاظ بالماء ومنع ترسيب الأصباغ والمواد المالئة وزيادة قوة الالتصاق والترابط.

2.1 اللزوجة

حول درجة لزوجة الأثير السليلوزية للطلاء، يمكنك مشاهدة الفيديو التالي:

تتغير لزوجة المحلول المائي لإيثر السليلوز السليلوز مع قوة القص. وتتميز الطلاءات والطلاءات المثخنة بإيثر السليلوز بهذه الخاصية أيضًا. ولجعل الطلاء سهل التطبيق، يجب اختيار نوع وكمية إيثر السليلوز بعناية. بالنسبة للطلاءات، عند استخدام إيثر السليلوز السليولوز منتجات متوسطة اللزوجة يمكن استخدامها.

2.2 احتباس الماء

يمكن للإيثر السليلوزي أن يمنع دخول الرطوبة بسرعة إلى الركيزة المسامية بحيث يمكن أن يشكل طلاءً موحدًا خلال عملية البناء بأكملها دون أن يجف بسرعة كبيرة. عندما يكون محتوى المستحلب مرتفعًا، يمكن تلبية متطلبات الاحتفاظ بالماء باستخدام كمية أقل من الإيثر السليلوزي. ويعتمد احتباس الماء في الطلاءات والعجائن على تركيز إيثر السليلوز ودرجة حرارة ركيزة الطلاء.

2.3 تثبيت الأصباغ ومواد الحشو

تميل الأصباغ والحشوات إلى الترسب. وللحفاظ على الطلاء متجانسًا ومستقرًا، يجب تعليق حشو الصبغة. يمكن للإيثر السليلوزي في الطلاء أن يجعل الطلاء له لزوجة محددة ولن ينتج عنه ترسيب أثناء التخزين.

2.4 قوة الالتصاق والترابط

ونظرًا للاحتفاظ الممتاز بالماء والالتصاق الممتاز لإيثر السليلوز، يمكن ضمان التصاق جيد بين الطلاء والركيزة. يتميز كل من MHEC و NaCMC بالالتصاق والالتصاق الجاف الممتاز، لذلك فهي مناسبة بشكل خاص لللب المقوى بالورق، في حين أن HEC غير مناسب لهذا الغرض.

2.5 وظيفة الغروانية الواقية

وبسبب قابلية السليلوز الأثير للماء، يمكن استخدامه كغروانية واقية للطلاءات.

2.6 مثخن 2.6

يستخدم السليلوز الأثير على نطاق واسع في طلاء اللاتكس كمكثف لضبط لزوجة البناء. السليلوز الهيدروكسي إيثيل السليلوز متوسط وعالي اللزوجة وميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز يستخدمان بشكل رئيسي في الطلاء المستحلب. وأحياناً يمكن استخدام إيثر السليلوز مع مكثفات اصطناعية (مثل البولي أكريلات والبولي يوريثان وغيرهما) في تحسين الخصائص المحددة لطلاء اللاتكس وإعطاء طلاء اللاتكس ثباتًا موحدًا.

3. خلاصة القول

تتمتع إيثرات السليولوز بخصائص ممتازة في الاحتفاظ بالماء وتكثيفه، ولكن بعض الخصائص والاستخدامات مختلفة. علينا أن نختار درجات اللزوجة وفقًا للاستخدامات المختلفة. وتشكل إيثرات السليلوز الأنيونية بسهولة أملاحًا غير قابلة للذوبان في الماء مع الكاتيونات ثنائية التكافؤ وثلاثية التكافؤ. ولذلك، بالمقارنة مع ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEMC) وهيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC)، فإن كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم لديه مقاومة أقل للفرك. ولكن HPMC وCMC لديها أيضًا العديد من الاختلافات، يجب أن تختار وفقًا لتطبيقك.