Etere di cellulosa nel rivestimento: 6 funzioni perfette che dovrebbe conoscere

La cellulosa è un composto polimerico naturale di macromolecole polisaccaridiche e la sua struttura chimica si basa sul β-glucosio anidro. Ogni anello di base ha un gruppo idrossile primario e due gruppi idrossili secondari. Una serie di derivati della cellulosa può essere ottenuta attraverso modifiche chimiche, come ad esempio etere di cellulosa.  Gli eteri di cellulosa sono ampiamente utilizzati in molti settori industriali, e l'etere di cellulosa in l'industria dei rivestimenti è uno dei principali campi di applicazione degli eteri di cellulosa.

1. Proprietà dell'etere di cellulosa

1.1 Aspetto

L'etere di cellulosa è una polvere fibrosa fluida, bianca o bianco-latte, inodore, non tossica, che assorbe facilmente l'umidità e si dissolve in acqua in un colloide trasparente, viscoso e stabile.

1.2 Solubilità

MC è solubile in acqua fredda, insolubile in acqua calda e solubile in alcuni solventi; MHEC è solubile in acqua fredda ma insolubile in acqua calda e nei solventi organici. Solubilità dell'HPMC Tuttavia, MC e MHEC precipitano quando la soluzione acquosa di MC e MHEC viene riscaldata. Il MC precipita a 45~60℃, mentre la temperatura di precipitazione del MHEC eterificato misto aumenta a 65~80℃.

1.3 Espansione ritardata

L'etere di cellulosa presenta un certo grado di rigonfiamento ritardato in acqua a pH neutro, ma può superare questo rigonfiamento ritardato in acqua a pH alcalino.

1.4 Viscosità

L'etere di cellulosa è disciolto in acqua in forma colloidale e la sua viscosità dipende dal grado di polimerizzazione dell'etere di cellulosa. La soluzione contiene macromolecole idratate. A causa del groviglio di macromolecole, il comportamento della soluzione è diverso da quello di un fluido newtoniano, ma mostra un comportamento che cambia con la forza di taglio. A causa della struttura macromolecolare dell'etere di cellulosa, la viscosità della soluzione aumenta rapidamente con l'aumento della concentrazione e diminuisce rapidamente con l'aumento della temperatura.

1.5 Stabilità biologica

L'etere di cellulosa viene utilizzato nella fase acquosa. Finché c'è acqua, i batteri crescono. La crescita dei batteri porta alla produzione di batteri enzimatici. I batteri enzimatici rompono il legame dell'unità adiacente di anidroglucosio non sostituito dell'etere di cellulosa, riducendo il peso molecolare del polimero. Pertanto, se la soluzione acquosa di etere di cellulosa deve essere conservata a lungo, è necessario aggiungere conservanti. Questo vale anche quando si utilizza etere di cellulosa antibatterico.

2. Applicazione dell'etere di cellulosa nel rivestimento

Etere di cellulosa nel rivestimento, ad esempio HPMCL'HEC svolge un ruolo significativo. L'aggiunta di 0,2% a 0,5% della formula totale può addensare, trattenere l'acqua, prevenire la precipitazione di pigmenti e cariche e aumentare l'adesione e la forza di legame.

2.1 Viscosità

Per quanto riguarda il grado di viscosità dell'etere di cellulosa per i rivestimenti, è possibile guardare il seguente video:

La viscosità della soluzione acquosa di etere di cellulosa varia con la forza di taglio. Anche i rivestimenti e gli impasti addensati con etere di cellulosa presentano questa caratteristica. Per facilitare l'applicazione del rivestimento, è necessario scegliere con cura il tipo e la quantità di etere di cellulosa. Per i rivestimenti, quando si utilizza l'etere di cellulosa, prodotti a media viscosità può essere utilizzato.

2.2 Ritenzione idrica

L'etere di cellulosa è in grado di impedire all'umidità di penetrare rapidamente nel substrato poroso, in modo da formare, durante l'intero processo di costruzione, un rivestimento uniforme senza farlo asciugare troppo rapidamente. Quando il contenuto di emulsione è elevato, il requisito di ritenzione idrica può essere soddisfatto utilizzando meno etere di cellulosa. La ritenzione idrica di rivestimenti e impasti dipende dalla concentrazione di etere di cellulosa e dalla temperatura del substrato di rivestimento.

2.3 Stabilizzazione di pigmenti e riempitivi

I pigmenti e le cariche hanno la tendenza a precipitare. Per mantenere il rivestimento uniforme e stabile, il pigmento di riempimento deve essere sospeso. L'etere di cellulosa nel rivestimento può far sì che il rivestimento abbia una viscosità specifica e non produca precipitazioni durante lo stoccaggio.

2.4 Adesione e forza di legame

Grazie all'eccellente ritenzione idrica e all'adesione dell'etere di cellulosa, è possibile garantire una buona adesione tra il rivestimento e il substrato. Il MHEC e il NaCMC hanno un'eccellente adesione a secco e un'ottima adesione, per cui sono particolarmente adatti per la pasta rinforzata con carta, mentre l'HEC non è adatto a questo scopo.

2.5 Funzione protettiva dei colloidi

Grazie alla sua idrofilia, l'etere di cellulosa può essere utilizzato come colloide protettivo per i rivestimenti.

2.6 Addensante

L'etere di cellulosa è ampiamente utilizzato nelle vernici al lattice come addensante per regolare la viscosità di costruzione. Idrossietilcellulosa a media e alta viscosità e metilidrossietilcellulosa sono utilizzati principalmente nelle pitture in emulsione. Talvolta l'etere di cellulosa può essere utilizzato insieme ad addensanti sintetici (come poliacrilato, poliuretano, ecc.) per migliorare le proprietà specifiche delle vernici al lattice e conferiscono alla vernice al lattice una stabilità uniforme.

3. In sintesi

Gli eteri di cellulosa hanno eccellenti proprietà di ritenzione idrica e di addensamento, ma alcune proprietà e applicazioni sono diverse. Dobbiamo scegliere gradi di viscosità in base alle diverse applicazioni. Gli eteri anionici di cellulosa formano facilmente sali insolubili in acqua con cationi divalenti e trivalenti. Pertanto, rispetto alla metilidrossietilcellulosa (HEMC) e all'idrossietilcellulosa (HEC), la carbossimetilcellulosa di sodio presenta una minore resistenza allo strofinamento. Ma HPMC e CMC hanno anche molte differenze, è necessario scegliere in base alla propria applicazione.