Celluloseether in der Beschichtung: 6 perfekte Funktionen, die Sie kennen sollten

Cellulose ist eine natürliche Polymerverbindung aus Polysaccharid-Makromolekülen, deren chemische Struktur auf wasserfreier β-Glucose basiert. Jeder Basisring hat eine primäre Hydroxylgruppe und zwei sekundäre Hydroxylgruppen. Eine Reihe von Cellulosederivaten kann durch chemische Modifikation gewonnen werden, wie z.B. Celluloseether.  Celluloseether werden in vielen Industrien verwendet, und Celluloseether in die Beschichtungsindustrie ist einer der Hauptanwendungsbereiche von Celluloseethern.

1. Eigenschaften von Celluloseether

1.1 Erscheinungsbild

Celluloseether ist ein weißes oder milchig-weißes, geruchloses, ungiftiges, flüssiges, faseriges Pulver, das leicht Feuchtigkeit absorbiert und sich in Wasser zu einem transparenten, viskosen, stabilen Kolloid auflöst.

1.2 Löslichkeit

MC ist löslich in kaltem Wasser, unlöslich in heißem Wasser und löslich in einigen Lösungsmitteln; MHEC ist in kaltem Wasser löslich, aber unlöslich in heißem Wasser und organischen Lösungsmitteln. HPMC-Löslichkeit MC und MHEC fallen jedoch aus, wenn die wässrige Lösung von MC und MHEC erhitzt wird. MC fällt bei 45~60℃ aus, während die Fällungstemperatur von gemischt verethertem MHEC auf 65~80℃ ansteigt.

1.3 Verspätete Expansion

Celluloseether hat ein gewisses Maß an verzögerter Quellung in Wasser mit neutralem pH-Wert, aber er kann diese verzögerte Quellung in Wasser mit alkalischem pH-Wert überwinden.

1.4 Viskosität

Celluloseether ist in Wasser in kolloidaler Form gelöst, und seine Viskosität hängt vom Polymerisationsgrad des Celluloseethers ab. Die Lösung enthält hydratisierte Makromoleküle. Aufgrund der Verschränkung der Makromoleküle unterscheidet sich das Fließverhalten der Lösung von dem einer Newtonschen Flüssigkeit, zeigt aber ein Verhalten, das sich mit der Scherkraft ändert. Aufgrund der makromolekularen Struktur von Celluloseether steigt die Viskosität der Lösung mit zunehmender Konzentration schnell an und nimmt mit steigender Temperatur schnell ab.

1.5 Biologische Stabilität

Celluloseether wird in der Wasserphase verwendet. Solange es Wasser gibt, wachsen die Bakterien. Das Wachstum der Bakterien führt zur Produktion von Enzymbakterien. Die Enzymbakterien brechen die Bindung der benachbarten unsubstituierten Anhydroglukoseeinheit des Celluloseethers, wodurch sich das Molekulargewicht des Polymers verringert. Wenn die wässrige Celluloseetherlösung lange gelagert werden soll, müssen daher Konservierungsmittel zugesetzt werden. Dies gilt auch bei der Verwendung von antibakteriellem Celluloseether.

2. Anwendung von Celluloseether in der Beschichtung

Celluloseether in der Beschichtung, wie z.B. HPMCspielt HEC eine wichtige Rolle. Die Zugabe von 0,2% bis 0,5% der Gesamtformel kann verdicken, Wasser zurückhalten, die Ausfällung von Pigmenten und Füllstoffen verhindern und die Adhäsions- und Bindungsstärke erhöhen.

2.1 Viskosität

Über den Viskositätsgrad von Celluloseether für Beschichtungen können Sie sich das folgende Video ansehen:

Die Viskosität der wässrigen Lösung von Celluloseether ändert sich mit der Scherkraft. Mit Celluloseether eingedickte Beschichtungen und Aufschlämmungen haben ebenfalls diese Eigenschaft. Damit sich die Beschichtung leicht auftragen lässt, müssen die Art und die Menge des Celluloseethers sorgfältig ausgewählt werden. Für Beschichtungen, wenn Celluloseether verwendet wird, Produkte mit mittlerer Viskosität verwendet werden kann.

2.2 Wasserrückhalt

Celluloseether kann das schnelle Eindringen von Feuchtigkeit in das poröse Substrat verhindern, so dass sich während des gesamten Bauprozesses eine gleichmäßige Beschichtung bilden kann, ohne dass diese zu schnell austrocknet. Wenn der Emulsionsgehalt hoch ist, kann die Anforderung an das Wasserrückhaltevermögen mit weniger Celluloseether erfüllt werden. Das Wasserrückhaltevermögen von Beschichtungen und Schlämmen hängt von der Konzentration des Celluloseethers und der Temperatur des Beschichtungssubstrats ab.

2.3 Pigmente und Füllstoffe stabilisieren

Pigmente und Füllstoffe haben die Tendenz, sich abzusetzen. Um die Beschichtung gleichmäßig und stabil zu halten, muss der Pigmentfüllstoff suspendiert werden. Celluloseether im Lack kann dem Lack eine bestimmte Viskosität verleihen und führt während der Lagerung nicht zu Ausfällungen.

2.4 Haftung und Bindungsstärke

Aufgrund der hervorragenden Wasserbindung und Haftung von Celluloseether kann eine gute Haftung zwischen der Beschichtung und dem Substrat gewährleistet werden. MHEC und NaCMC verfügen über eine ausgezeichnete Trockenhaftung und Adhäsion, so dass sie besonders für papierverstärkten Zellstoff geeignet sind, während HEC für diesen Zweck nicht geeignet ist.

2.5 Schützende Kolloidfunktion

Aufgrund der Hydrophilie von Celluloseether kann er als Schutzkolloid für Beschichtungen verwendet werden.

2.6 Verdickungsmittel

Celluloseether wird in Latexfarben häufig als Verdickungsmittel verwendet, um die Konstruktionsviskosität einzustellen. Mittel- und hochviskose Hydroxyethylcellulose und Methylhydroxyethylcellulose werden hauptsächlich in Dispersionsfarben verwendet. Manchmal kann Celluloseether zusammen mit synthetischen Verdickungsmitteln (wie Polyacrylat, Polyurethan, etc.) verwendet werden, um spezifische Eigenschaften von Latexfarbe verbessern und verleihen der Latexfarbe eine gleichmäßige Stabilität.

3. Zusammengefasst

Celluloseether haben ausgezeichnete Wasserrückhalte- und Verdickungseigenschaften, aber einige Eigenschaften und Anwendungen sind unterschiedlich. Wir müssen wählen Viskositätsklassen für verschiedene Anwendungen. Anionische Celluloseether bilden leicht wasserunlösliche Salze mit zweiwertigen und dreiwertigen Kationen. Daher hat Natriumcarboxymethylcellulose im Vergleich zu Methylhydroxyethylcellulose (HEMC) und Hydroxyethylcellulose (HEC) eine geringere Scheuerfestigkeit. Aber HPMC und CMC haben auch viele Unterschiede, die Sie entsprechend Ihrer Anwendung auswählen sollten.