Selulosa hidroksietil (HEC) adalah salah satu pemekat yang paling biasa digunakan dalam cat berasaskan air. Proses pembubarannya secara langsung mempengaruhi prestasi produk akhir. Dalam pengeluaran sebenar, kira -kira 30% daripada masalah penebalan cat disebabkan oleh operasi pembubaran HEC yang tidak betul. Dengan membandingkan kelebihan dan kekurangan kaedah pembubaran yang berbeza dan menyediakan spesifikasi operasi yang layak, ia membantu jurutera cat untuk menyelesaikan masalah teknikal seperti penebalan yang tidak rata dan kecekapan yang rendah.
1. Kesan maut kegagalan pembubaran HEC pada sistem cat
Masalah biasa
Fenomena "Fisheye": zarah HEC yang tidak lengkap dibubarkan membentuk benjolan koloid telus
Kecekapan penebalan yang rendah: Kelikatan yang diukur hanya 50-70% daripada yang diharapkan
Perubahan selepas tipis: Peningkatan yang tidak normal atau penurunan kelikatan semasa penyimpanan
Penyebaran yang tidak sekata: Tanda aliran bergaris muncul pada cat (kecerunan tumpuan yang dapat dilihat dengan mata kasar)
Analisis mekanisme kegagalan
Jadual: Punca dan akibat kegagalan pembubaran HEC
Jenis Kegagalan | Mekanisme mikroskopik | Kesan makroskopik | Kos pembetulan |
Gelasi permukaan | Lapisan luaran dengan cepat menghidrat untuk membentuk lapisan penghalang | Serbuk kering dalaman tidak dapat terus larut | Perlu digali semula dan ditapis |
Kepekatan tempatan terlalu tinggi | Micelles kelikatan tinggi terbentuk di kawasan makan | Kacau tidak dapat disebarkan dengan berkesan | Memanjangkan masa kacau sebanyak 2-3 kali |
Suhu Runaway | Haba pembubaran menyebabkan terlalu panas tempatan (> 40 ℃) | Kerosakan rantai molekul HEC | Bahan mentah batch perlu diganti |
Gangguan ion | Ca²⁺/mg²⁺ menginduksi silang silang | Sistem ini menghasilkan gel yang tidak dapat dipulihkan | Keseluruhan kumpulan dibatalkan |
2. Kaedah pembubaran profesional dijelaskan secara terperinci langkah demi langkah
- Kaedah penyebaran air sejuk (penyelesaian yang disyorkan)
Senario yang berkenaan: Kilang cat kecil dan sederhana, penyelidikan dan pembangunan makmal
Kelebihan: Keperluan peralatan yang rendah, penggunaan masa yang singkat (jumlah masa adalah kira -kira 1.5h)
Proses operasi:
Peringkat Pretreatment
Panaskan air deionisasi hingga 25-30 ℃ (dilarang tegas> 35 ℃)
Tambah Dispersant (seperti 0.05-0.1% natrium hexametaphosphate)
Laraskan pH hingga 7.5-8.5 (Ammonia atau AMP-95)
Titik pemprosesan
Setelah pembubaran selesai, biarkan ia berdiri selama 45 minit
Ayak (200 mesh) untuk menghilangkan zarah yang tidak dibuang
Tambah Fungisida (seperti 1,2-Benzisothiazolin-3-One)
- Kaedah Presol (istimewa untuk sistem kandungan pepejal yang tinggi)
Senario yang berkenaan: salutan PVC yang tinggi, produk tampal tebal
Kelebihan: Pembubaran yang lebih teliti, sesuai untuk kelikatan tinggi HEC
Langkah utama:
Sediakan 2-3% Presol (HEC: Air = 1:40)
Matang pada kelajuan rendah (300-500rpm) selama lebih dari 4 jam
Gunakan ricih tinggi (> 5000rpm) untuk 3min sebelum pencairan
Pelarasan kandungan pepejal akhir perlu mengawal kecerunan (setiap kenaikan atau penurunan ≤5%)
Catatan:
Simpan presol untuk tidak melebihi 48h (perlu disejukkan)
Elakkan hubungan dengan bahan kationik (akan menyebabkan pemberbukuan)
3. Panduan Penyimpanan Profesional untuk Hydroxyethyl Cellulose (HEC) untuk salutan berasaskan air
Hydroxyethyl selulosa (HEC) adalah bahan tambahan utama dalam sistem salutan berasaskan air. Keadaan penyimpanannya secara langsung menjejaskan kestabilan prestasi produk dan kesan penggunaan. Penyimpanan yang tidak betul boleh menyebabkan HEC menjadi aglomerat, merendahkan atau tercemar oleh mikroorganisma, yang seterusnya menyebabkan masalah seperti kegagalan penebalan salutan dan turun naik kelikatan.
Standard kawalan suhu dan kelembapan
Parameter | Julat yang ideal | Ambang kritikal | Akibat melebihi standard |
Suhu | 10-25 ℃ | > 30 ℃ atau <5 ℃ | Suhu tinggi menyebabkan kerosakan rantai molekul, suhu rendah menyebabkan pemeluwapan |
Kelembapan relatif | ≤60%RH | ≥75%RH | Aglomerasi hygroscopic, kehilangan ketidakstabilan |
Turun naik suhu | ± 3 ℃/24h | ± 5 ℃/24h | Pengeringan Penyerapan Kelembapan Berulang Mempercepat Degradasi |
Arahan Khas:
Kawasan Sensitif Suhu Tinggi: Apabila suhu ambien adalah> 25 ℃, kumpulan hidroksietil dalam molekul HEC akan mempercepat pengoksidaan, dan kadar degradasi akan meningkat sebanyak 2-3 kali untuk setiap 10 ℃ meningkat
Teknik Kawalan Kelembapan: Gunakan pengeringan pembungkusan dua lapisan (dos gel silika ≥10g/kg HEC)
Penyelesaian kepada masalah biasa
Fenomena Masalah | Menyebabkan analisis | Langkah -langkah rawatan kecemasan | Pelan Peningkatan Jangka Panjang |
Aglomerasi | Penyerapan atau tekanan kelembapan | Gunakan setelah lulus 40 jejaring mesh | Meningkatkan pengedap pembungkusan |
Warna bertukar menjadi kuning | Pengoksidaan atau suhu tinggi | Turunkan jika kelikatan itu layak | Suhu penyimpanan kawalan ≤25 ℃ |
Bau | Pencemaran mikrob | Segera mengasingkan kumpulan dan mensteril | Menguatkan pembasmian kuman gudang (natrium hipoklorit) |
Ketidakstabilan yang lemah | Pengumpulan statik | Tambahkan 0.1% silika fumed untuk bertambah baik | Pasang kipas ion |
4. Peranan teras selulosa hidroksietil (HEC) dalam lapisan berasaskan air
HEC mencapai penebalan sistem melalui tiga mekanisme berikut:
- Penghidratan: Kumpulan hidroksil membentuk rangkaian ikatan hidrogen dengan molekul air (setiap unit glukosa mengikat 12-15 molekul air)
- Rantaian Rantaian Molekul: Berat Molekul Tinggi HEC (seperti 250,000da) membentuk struktur rangkaian tiga dimensi dalam penyelesaian
- Kesan Pengecualian Kelantangan: Rantai molekul yang dilarutkan menduduki jumlah hidrodinamik yang lebih besar
HEC memberikan salutan sifat cecair pseudoplastik yang unik:
- Pada kadar ricih yang tinggi (> 1000S⁻¹): Kelikatan jatuh dengan cepat, memudahkan penyemburan
- Pada kadar ricih rendah (<1S⁻¹): Mengekalkan kelikatan yang tinggi untuk mengelakkan pemendapan penyimpanan
5.FAQ Mengenai selulosa hidroksietil (HEC) untuk lapisan berasaskan air
- S1: Apakah selulosa hidroksietil (HEC)? Apakah peranan yang dimainkan dalam salutan berasaskan air?
HEC adalah polimer larut air bukan ionik yang dibuat dengan bertindak balas selulosa dengan etilena oksida. Ia mempunyai pelbagai fungsi utama:
Kesan penebalan: Membentuk struktur rangkaian tiga dimensi untuk meningkatkan kelikatan sistem (kelikatan penyelesaian 1% dapat mencapai 30,000-100,000 MPa · s)
Kestabilan penggantungan: Mencegah pigmen dan pengisi daripada menetap dan mengekalkan konsistensi warna
Pengekalan Air: Penangguhan Air Penyejatan dan Meningkatkan Waktu Buka Cat
Peraturan Rheologi: Berikan cat pseudoplasticity dan baki pembinaan dan anti-sagging
Bantuan Membentuk Filem: Meningkatkan kesinambungan filem cat dan meningkatkan kelancaran permukaan
- S2: Apakah cara yang betul untuk membubarkan HEC?
Kaedah penyebaran langsung (yang paling biasa digunakan):
Perlahan-lahan menapis serbuk HEC di bawah pengadukan berkelajuan tinggi (800-1200rpm)
Suhu pembubaran dikawal pada 25-30 ℃ (suhu tinggi akan menyebabkan kemerosotan)
Kaedah Presol:
Mula-mula menyediakan minuman keras ibu 2-3%, matang selama 4 jam sebelum mencairkan
Kaedah bubur:
Pra-swell dengan etilena glikol/air (6: 1), kemudian masukkan ke sistem
Mata Utama: Elakkan yang berikut semasa proses pembubaran:
Tuangkan terus ke aglomerat (penapis harus digunakan)
Tambah pada masa yang sama dengan elektrolit kepekatan tinggi
Persekitaran dengan pH <2 atau> 12
- S3: Apakah sebabnya penurunan kelikatan selepas salutan disimpan?
Degradasi HEC:
Pencemaran mikrob (tambah 0.1% kulat)
Penyimpanan suhu tinggi (> 40 ℃)
Pengaruh elektrolit:
Elakkan hubungan langsung dengan garam seperti CaCl₂
Gunakan HEC tahan garam (DS> 2.0) sebaliknya