Cellulose-ether in de coating: 6 perfecte functies die u moet weten

Cellulose is een natuurlijke polymeerverbinding van polysaccharide macromoleculen en de chemische structuur is gebaseerd op watervrije β-glucose. Elke basisring heeft één primaire hydroxylgroep en twee secundaire hydroxylgroepen. Een reeks cellulosederivaten kan worden verkregen door chemische modificatie, zoals cellulose-ether.  Cellulose-ethers worden op grote schaal gebruikt in veel industrieën, en cellulose-ether in de coatingindustrie is een van de belangrijkste toepassingsgebieden van cellulose-ethers.

1. Eigenschappen van cellulose-ether

1.1 Uiterlijk

Cellulose-ether is een wit of melkwit, geurloos, niet-giftig, vloeibaar vezelig poeder dat gemakkelijk vocht absorbeert en in water oplost in een transparante viskeuze stabiele colloïde.

1.2 Oplosbaarheid

MC is oplosbaar in koud water, onoplosbaar in heet water en oplosbaar in sommige oplosmiddelen; MHEC is oplosbaar in koud water maar onoplosbaar in heet water en organische oplosmiddelen. HPMC oplosbaarheid MC en MHEC zullen echter neerslaan wanneer de waterige oplossing van MC en MHEC wordt verwarmd. MC neerslaat bij 45 ~ 60 ℃, terwijl de neerslagtemperatuur van gemengde veretherd MHEC stijgt tot 65 ~ 80 ℃.

1.3 Vertraagde uitbreiding

Cellulose-ether heeft een zekere mate van vertraagde zwelling in neutraal pH-water, maar kan deze vertraagde zwelling overwinnen in alkalisch pH-water.

1.4 Viscositeit

Cellulose-ether is opgelost in water in colloïdale vorm en de viscositeit hangt af van de polymerisatiegraad van cellulose-ether. De oplossing bevat gehydrateerde macromoleculen. Door de verstrengeling van macromoleculen is het stromingsgedrag van de oplossing anders dan dat van een Newtoniaanse vloeistof, maar het vertoont gedrag dat verandert met schuifkracht. Door de macromoleculaire structuur van cellulose-ether neemt de viscositeit van de oplossing snel toe bij toenemende concentratie en snel af bij toenemende temperatuur.

1.5 Biologische stabiliteit

Cellulose-ether wordt gebruikt in de waterfase. Zolang er water is, zullen er bacteriën groeien. De groei van bacteriën leidt tot de productie van enzymbacteriën. Enzymbacteriën breken de binding van aangrenzende niet-gesubstitueerde anhydroglucose-eenheden van cellulose-ether, waardoor het molecuulgewicht van het polymeer afneemt. Als de waterige oplossing van cellulose-ether lang moet worden bewaard, is het daarom noodzakelijk om conserveringsmiddelen toe te voegen. Dit geldt zelfs als antibacteriële cellulose-ether wordt gebruikt.

2. Toepassing van cellulose-ether in de coating

Cellulose-ether in de coating, zoals HPMCHEC speelt een belangrijke rol. Toevoeging van 0,2% tot 0,5% van de totale formule kan verdikken, water vasthouden, neerslag van pigmenten en vulstoffen voorkomen en de adhesie en hechtsterkte verhogen.

2.1 Viscositeit

Over cellulose-ether viscositeitsklasse voor coating, kun je de volgende video bekijken:

De viscositeit van de waterige oplossing van cellulose-ether verandert met de schuifkracht. Coatings en slurries die zijn ingedikt met cellulose-ether hebben deze eigenschap ook. Om de coating gemakkelijk aan te brengen, moeten het type en de hoeveelheid cellulose-ether zorgvuldig worden gekozen. Voor coatings, wanneer cellulose-ether wordt gebruikt, producten met gemiddelde viscositeit kan worden gebruikt.

2.2 Waterretentie

Cellulose-ether kan voorkomen dat vocht snel het poreuze substraat binnendringt, zodat het tijdens het hele bouwproces een uniforme coating kan vormen zonder dat deze te snel droogt. Als het emulsiegehalte hoog is, kan met minder cellulose-ether worden voldaan aan de vereiste waterretentie. De waterretentie van coatings en slurries hangt af van de concentratie cellulose-ether en de temperatuur van het coatingsubstraat.

2.3 Pigmenten en vulstoffen stabiliseren

Pigmenten en vulstoffen hebben de neiging om neer te slaan. Om de coating uniform en stabiel te houden, moet de pigmentvuller worden gesuspendeerd. Cellulose-ether in de coating kan ervoor zorgen dat de coating een specifieke viscositeit heeft en geen neerslag produceert tijdens opslag.

2.4 Hechting en hechtsterkte

Door de uitstekende waterretentie en adhesie van cellulose-ether kan een goede hechting tussen de coating en het substraat worden gegarandeerd. MHEC en NaCMC hebben een uitstekende droge hechting en adhesie, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor papierversterkte pulp, terwijl HEC hiervoor niet geschikt is.

2.5 Beschermende colloïde functie

Omdat cellulose-ether hydrofiel is, kan het worden gebruikt als een beschermende colloïde voor coatings.

2.6 Verdikkingsmiddel

Cellulose-ether wordt veel gebruikt in latexverf als verdikkingsmiddel om de bouwviscositeit aan te passen. Hydroxyethylcellulose met gemiddelde en hoge viscositeit en methylhydroxyethylcellulose worden voornamelijk gebruikt in emulsieverven. Soms kan cellulose-ether samen met synthetische verdikkingsmiddelen (zoals polyacrylaat, polyurethaan, enz.) worden gebruikt om specifieke eigenschappen van latexverf verbeteren en geven de latexverf een uniforme stabiliteit.

3. Samengevat

Cellulose-ethers hebben uitstekende watervasthoudende en verdikkende eigenschappen, maar sommige eigenschappen en toepassingen zijn verschillend. We moeten kiezen viscositeitsklassen voor verschillende toepassingen. Anionische cellulose-ethers vormen gemakkelijk in water onoplosbare zouten met tweewaardige en driewaardige kationen. Vergeleken met methylhydroxyethylcellulose (HEMC) en hydroxyethylcellulose (HEC) heeft natriumcarboxymethylcellulose daarom een lagere schrobweerstand. Maar HPMC en CMC hebben ook veel verschillen, je moet kiezen op basis van je toepassing.