Fænomenet med viskositetsfald under malingopbevaring er et almindeligt problem, især efter langtidsopbevaring falder malingens viskositet betydeligt, hvilket påvirker konstruktionens ydeevne og produktkvalitet. Faldet i viskositet er relateret til mange faktorer, såsom temperatur, fugtighed, opløsningsmiddelfordampning, polymernedbrydning osv., men interaktionen med fortykningsmidlet celluloseether er særlig kritisk.
1. Grundlæggende rolle for celluloseether
Celluloseether er et almindeligt fortykningsmiddel, der i vid udstrækning anvendes i vandbaserede malinger. Deres hovedfunktioner omfatter:
Fortykkelseseffekt: Celluloseether kan danne en opsvulmet tredimensionel netværksstruktur ved at absorbere vand og derved øge systemets viskositet og forbedre malingens tixotropi og konstruktionsevne.
Suspensionsstabiliseringseffekt: Celluloseether kan effektivt forhindre sedimentering af faste partikler såsom pigmenter og fyldstoffer i malingen og opretholde ensartetheden af malingen.
Filmdannende egenskab: Celluloseether kan også påvirke malingens filmdannende egenskaber, hvilket gør at belægningen har en vis sejhed og holdbarhed.
Der findes mange typer celluloseethere, herunder methylcellulose (MC), hydroxyethylcellulose (HEC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) osv. Disse materialer har forskellig opløselighed, fortykningsevne og lagringsbestandighed i belægninger.
2. Hovedårsager til viskositetsreduktion
Under opbevaring af belægninger er viskositetsreduktionen hovedsageligt forårsaget af følgende årsager:
(1) Nedbrydning af celluloseethere
Den fortykkende virkning af celluloseethere i belægninger afhænger af størrelsen af deres molekylvægt og integriteten af deres molekylære struktur. Under opbevaring kan faktorer som temperatur, surhedsgrad og alkalinitet samt mikroorganismer forårsage nedbrydning af celluloseethere. For eksempel kan de sure eller alkaliske komponenter i belægningen under langtidsopbevaring hydrolysere molekylkæden af celluloseether, reducere dens molekylvægt og således svække dens fortykkende virkning, hvilket resulterer i et fald i viskositeten.
(2) Fordampning af opløsningsmidler og fugtmigrering
Fordampning af opløsningsmidler eller fugtmigrering i belægningen kan påvirke opløselighedstilstanden af celluloseether. Under opbevaring kan en del af vandet fordampe eller migrere til overfladen af belægningen, hvilket gør fordelingen af vand i belægningen ujævn, hvorved kvældningsgraden af celluloseether påvirkes, og viskositeten falder i lokale områder.
(3) Mikrobielt angreb
Mikrobiel vækst kan forekomme i belægningen, når den opbevares forkert, eller konserveringsmidlerne bliver ineffektive. Mikroorganismer kan nedbryde celluloseethere og andre organiske fortykningsmidler, hvilket svækker deres fortykkende effekt og får belægningens viskositet til at falde. Især vandbaserede belægninger er et godt miljø for mikrobiel vækst, fordi de indeholder en stor mængde vand.
(4) Høj temperatur aldring
Under opbevaringsforhold ved høje temperaturer kan den fysiske eller kemiske struktur af celluloseether-molekylkæden ændre sig. For eksempel er celluloseethere tilbøjelige til oxidation eller pyrolyse ved højere temperaturer, hvilket resulterer i en svækkelse af fortykkelseseffekten. Høje temperaturer accelererer også opløsningsmiddelfordampning og vandfordampning, hvilket yderligere påvirker viskositetsstabiliteten.
3. Metoder til at forbedre opbevaringsstabiliteten af belægninger
For at reducere faldet i viskositet under opbevaring og forlænge belægningens holdbarhed, kan følgende foranstaltninger tages:
(1) Valg af den rigtige celluloseether
Forskellige typer celluloseethere har forskellige ydelser med hensyn til opbevaringsstabilitet. Celluloseethere med høj molekylvægt har generelt bedre fortykningseffekter, men deres opbevaringsstabilitet er relativt dårlig, mens celluloseethere med lavere molekylvægt kan have bedre opbevaringsevne. Ved udformningen af formlen bør der derfor vælges celluloseethere med god opbevaringsstabilitet, eller celluloseethere bør blandes med andre fortykningsmidler for at forbedre deres opbevaringsmodstand.
(2) Kontroller belægningens pH
Surhedsgraden og alkaliniteten af belægningssystemet har en vigtig indflydelse på stabiliteten af celluloseethere. I formuleringsdesignet bør belægningens pH-værdi kontrolleres for at undgå et alt for surt eller alkalisk miljø for at reducere nedbrydningen af celluloseethere. Samtidig kan tilsætning af en passende mængde pH-justering eller buffer hjælpe med at stabilisere systemets pH.
(3) Øge brugen af konserveringsmidler
For at forhindre mikrobiel erosion bør der tilsættes en passende mængde konserveringsmidler til belægningen. Konserveringsmidler kan hæmme væksten af mikroorganismer og derved forhindre organiske stoffer som celluloseether i at blive nedbrudt og bevare belægningens stabilitet. Passende konserveringsmidler bør vælges i henhold til belægningsformuleringen og opbevaringsmiljøet, og deres effektivitet bør kontrolleres regelmæssigt.
(4) Kontroller lagermiljøet
Belægningens opbevaringstemperatur og fugtighed har direkte indflydelse på viskositetsstabiliteten. Belægningen skal opbevares i et tørt og køligt miljø, undgå høj temperatur og høj luftfugtighed for at reducere opløsningsmiddelfordampning og nedbrydning af celluloseether. Desuden kan godt forseglet emballage effektivt reducere migration og fordampning af vand og forsinke faldet i viskositet.
4. Andre faktorer, der påvirker viskositeten
Ud over celluloseethere kan andre komponenter i belægningssystemet også påvirke ændringen i viskositet. For eksempel kan typen og koncentrationen af pigmenter, opløsningsmidlernes fordampningshastighed og foreneligheden af andre fortykningsmidler eller dispergeringsmidler påvirke belægningens viskositetsstabilitet. Derfor er det overordnede design af belægningsformlen og samspillet mellem komponenter også nøglepunkter, der skal lægges vægt på.
Faldet i viskositet under lagring af belægningen er tæt forbundet med faktorer såsom nedbrydning af celluloseethere, opløsningsmiddelfordampning og vandmigrering. For at forbedre belægningens lagringsstabilitet bør passende celluloseethervarianter vælges, belægningens pH bør kontrolleres, anti-korrosionsforanstaltninger bør styrkes, og opbevaringsmiljøet bør optimeres. Gennem rimeligt formeldesign og god opbevaringsstyring kan problemet med viskositetsfald under opbevaring af belægningen effektivt reduceres, og produktets ydeevne og markedskonkurrenceevne kan forbedres.
Indlægstid: 27. september 2024