Kako hidroksietil celuloza djeluje kao zgušnjivač?

Celuloza je polisaharid koji tvori niz etera topljivih u vodi. Zgušnjivači celuloze su neionski polimeri topljivi u vodi. Povijest njegove uporabe je vrlo duga, više od 30 godina, a ima mnogo varijanti. Još uvijek se koriste u gotovo svim lateks bojama i glavni su tok zgušnjivača. Celulozni zgušnjivači vrlo su učinkoviti u vodenim sustavima jer sami zgušnjavaju vodu. U industriji boja najčešće korišteni celulozni zgušnjivači su: metil celuloza (MC), hidroksietil celuloza (HEC), etil hidroksietil celuloza (EHEC), hidroksipropil celuloza (HPC), hidroksipropil metil celuloza (HPMC) i hidrofobno modificirana hidroksietil celuloza ( HMHEC). HEC je polisaharid topiv u vodi koji se široko koristi za zgušnjavanje mat i polusjajnih arhitektonskih lateks boja. Zgušnjivači su dostupni u različitim stupnjevima viskoznosti, a zgušnjivači s ovom celulozom imaju izvrsnu kompatibilnost boja i stabilnost skladištenja.

Svojstva izravnavanja, zaštite od prskanja, stvaranja filma i svojstva prevlake ovise o relativnoj molekularnoj težini HEC-a. HEC i drugi nevezani polimeri topljivi u vodi zgušnjavaju vodenu fazu premaza. Celulozni zgušnjivači mogu se koristiti sami ili u kombinaciji s drugim zgušnjivačima za postizanje posebne reologije. Celulozni eteri mogu imati različite relativne molekularne težine i različite stupnjeve viskoznosti, u rasponu od 2% vodene otopine niske molekularne težine s viskoznošću od oko 10 MPS do viskoznosti visoke relativne molekularne težine od 100 000 MP.S. Klase niske molekularne težine obično se koriste kao zaštitni koloidi u polimerizaciji emulzije lateks boje, a najčešće se vrste (viskoznosti 4 800–50 000 MP·S) koriste kao zgušnjivači. Mehanizam ove vrste zgušnjivača je zbog visoke hidratacije vodikovih veza i isprepletenosti između njegovih molekularnih lanaca.

Tradicionalna celuloza je polimer visoke molekularne težine koji se zgušnjava uglavnom zbog ispreplitanja između molekularnih lanaca. Zbog visoke viskoznosti pri niskoj brzini smicanja, svojstvo izravnavanja je loše i utječe na sjaj filma premaza. Pri visokoj brzini smicanja, viskoznost je niska, otpornost na prskanje filma premaza je loša, a punoća filma premaza nije dobra. Značajke primjene HEC-a, kao što su otpornost na četke, stvaranje filma i prskanje valjkom, izravno su povezane s izborom zgušnjivača. Zgušnjivači također uvelike utječu na svojstva tečenja kao što su izravnavanje i otpornost na spuštanje.

Hidrofobno modificirana celuloza (HMHEC) je zgušnjivač celuloze koji ima hidrofobnu modifikaciju na nekim razgranatim lancima (nekoliko dugolančanih alkilnih skupina uvedeno je duž glavnog lanca strukture). Ovaj premaz ima veću viskoznost pri visokim brzinama smicanja i stoga bolje stvaranje filma. Kao što je Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Njegov učinak zgušnjavanja usporediv je s onim zgušnjivača celuloznog etera s puno većom relativnom molekularnom masom. Poboljšava viskoznost i izravnavanje ICI-ja, te smanjuje površinsku napetost. Na primjer, površinski napon HEC je oko 67 MN/m, a površinski napon HMHEC je 55~65 MN/m.

HMHEC ima izvrsnu sposobnost raspršivanja, sprječava slijeganje, izravnava svojstva, dobar sjaj i sprečava nakupljanje pigmenta. Široko se koristi i nema negativan učinak na stvaranje filma finih čestica lateks boja. Dobra izvedba stvaranja filma i otpornost na koroziju. Ovaj poseban asocijativni zgušnjivač radi bolje sa sustavima kopolimera vinil acetata, a njegova je izvedba slična drugim asocijativnim zgušnjivačima, ali s jednostavnijim formulacijama.


Vrijeme objave: 16. ožujka 2023