HEC pentru formularea vopselei anti-sag: echilibrarea reologiei și nivelării cu forfecare scăzută

O suprafață umedă de 400 µm pe un panou vertical de sticlă vă spune mai multe despre riscul de căderi decât o foaie de specificații complete. Dacă filmul începe să se strecoare în primul minut sau două și se îngroașă la marginea inferioară, creșterea vâscozității Stormer nu va salva lotul. Problema se află în regiunea cu forfecare scăzută a curbei reologice, cu mult sub punctul de 100 KU măsurat pentru majoritatea băncilor de calitate.

Răspunsul scurt: HEC pentru formularea vopselei anti-sag este, în practică, o întrebare despre reologia cu forfecare scăzută, mai degrabă decât încărcarea totală a agentului de îngroșare. Hidroxietilceluloza rămâne cel mai practic mod de a construi acea structură într-o vopsea în emulsie pe bază de apă și, de obicei, este cea mai ieftină rezistență la cădere pe care o puteți cumpăra pe kilogram. Rezultatul, totuși, depinde mult mai mult de selecția calității, dozarea și metoda de dispersie decât de cantitatea de pulbere care intră în moară.

Hidroxietil celuloza este un eter de celuloză neionic. Dizolvat în apă, nu se comportă ca un agent de îngroșare de sare: grupările hidroxietil leagă apa, iar lanțurile lungi ale coloanei vertebrale se încurcă într-o rețea tridimensională liberă. În repaus, acea rețea rezistă fluxului. Sub forfecarea înaltă a unei perii sau a unei role, se strică și vopseaua curge afară. Când forfecarea se oprește, rețeaua se reconstruiește și cât de repede se reconstruiește este ceea ce separă o peliculă curată de una înclinată.

Ce schimbă HEC în interiorul unui film umed

Sag este gravitația care acționează asupra unui film care nu a dezvoltat încă suficientă structură pentru a-și suporta propria greutate. HEC influențează acest echilibru prin trei proprietăți și toate cele trei contează în același timp.

• Vâscozitate scăzută la forfecare și valoare de curgere. Aceasta este proprietatea care menține o peliculă umedă de 300–500 µm pe un perete vertical. Eteri de celuloză contribuie cu mai mult corp cu forfecare scăzută pe kilogram decât agenții de îngroșare HASE sau HEUR, motiv pentru care HEC este încă componenta implicită anti-sac în vopselele de perete mate și cu luciu mijlociu.
• Rata de recuperare. Structura care se reconstruiește instantaneu previne căderea, dar, de asemenea, îngheață urmele de perie și puntea rolei. Structura care se reconstruiește prea încet lasă filmul să se strecoare. Fereastra utilizabilă este îngustă și se modifică în funcție de temperatură, concentrația volumului pigmentului și nivelul de co-solvent.
• Retenție de apă și timp deschis. Eteri de celuloză rețin apa în film, încetinind jupuirea și menținând suprafața mobilă suficient de mult pentru a se nivela. Acest lucru ajută la aspectul, dar prelungește și perioada în care filmul se poate lăsa, așa că cele două efecte trebuie schimbate în mod deliberat.

Citirea curbei reologice din spatele Sag

Graficul viscozității în funcție de viteza de forfecare și forma curbei explică majoritatea defecțiunilor câmpului. Graficul de mai jos compară aceeași emulsie la două încărcări HEC; decalajul vertical din stânga este locul unde se decide sag-ul.

Două lucruri merită remarcate. În primul rând, decalajul dintre curbe este cel mai larg la forfecare scăzută, exact acolo unde are loc scăderea și unde o cupă de curgere nu poate vedea. În al doilea rând, ambele curbe converg la forfecare mare, astfel încât senzația de periere, stropirea și formarea peliculei pot arăta identice chiar și atunci când un lot se lasă și celălalt ține. Un formulator care verifică doar timpul de eflux lucrează orb pe singura proprietate care contează.

Verificarea standard de laborator este ASTM D4400, rulată pe un sag metru care desenează dungi de grosime umedă crescândă pe un panou vertical; indicele anti-sag este cea mai groasă dungă care nu face legătura cu vecinul său. Obiectivul nu este cel mai mare număr pe care îl puteți atinge, ci o marjă confortabilă peste grosimea peliculei aplicată efectiv la fața locului, inclusiv role de mare capacitate și vreme caldă.

Alegerea gradului HEC potrivit pentru performanță anti-sag

HEC este vândut după gradul de vâscozitate, iar alegerea gradului face mai mult pentru controlul căderii decât ajustările mici ale dozei. Gradele de acoperire pe bază de apă sunt de obicei clasificate după vâscozitatea unei soluții de 2%, de obicei în jur de 30.000, 50.000 și 100.000 mPa·s. O calitate superioară oferă mai mult corp cu forfecare scăzută pe kilogram, dar se dispersează și mai puțin ușor, crește stropii și crește rezistența periei.

Încă trei parametri merită un loc în conversația tehnică cu orice furnizor:

• Solubilitate întârziată. Gradele tratate la suprafață nu se umflă până când pH-ul crește, ceea ce le permite să fie dispersate în macinarea pigmentului fără a se forma cocoloașe. Calitățile netratate necesită adăugare atentă la forfecare mare.
• Gradul de substituire. Un DS mai mare înseamnă, în general, o solubilitate mai bună, soluții mai clare și mai multă rezistență la descompunerea enzimatică, ceea ce contează în produsele pe bază de apă depozitate la cald.
• Dimensiunea particulelor și conținutul de fine. Pulberea mai fină se dizolvă mai repede, dar generează praf și poate provoca ochi de pește dacă se udă neuniform.

Seria EASONZELL HEC pentru acoperiri pe bază de apă Calități dedicate de hidroxietil celuloză pentru vopsele de perete, grunduri și straturi de finisare cu luciu mijlociu, cu o construcție de vâscozitate adaptată pentru suspensia de pigment și reținerea peliculei în straturile pe bază de apă. Vizualizare produs →

Pentru vopsele de perete, grunduri și straturi de finisare cu luciu mijlociu, cele dedicate Clasele HEC pentru vopsele pe bază de apă sunt punctul de plecare logic, deoarece forma lor de viscozitate a fost reglată pentru suspensia pigmentului și reținerea peliculei, mai degrabă decât pentru fluidele de foraj sau îngrijirea personală. Solicitați vâscozitatea soluției, intervalul DS și distribuția dimensiunii particulelor înainte de a efectua un test pe panou.

Dozare, dispersie și greșelile care provoacă sag

Doza pentru HEC într-o emulsie convențională interioară sau exterioară se încadrează de obicei în intervalul 0,3-1,0% din greutatea totală a formulei, cifra exactă determinată de concentrația de volum a pigmentului, tipul de liant și forma filmului țintă. Sub acea fereastră nu există suficientă rețea pentru a ține filmul; mult deasupra ei, atât rezistența la nivelare, cât și la frecare suferă, iar vopseaua începe să arate scurtă și rigidă pe perete.

HEC Alături de HASE, HEUR și Clay

Nicio vopsea modernă nu se bazează pe un singur agent de îngroșare. Întrebarea utilă nu este cine câștigă, ci ce parte a curbei reologiei ar trebui să dețină fiecare.

Un model obișnuit este o bază HEC pentru rezistența corpului în cutie și la cădere, plus o doză mică de HEUR pentru a restabili nivelarea la forfecare ridicată și formarea peliculei. HASE se află între cele două: corp cu forfecare mai scăzută decât HEUR, debit mai bun decât HEC, dar dependent de pH și mai puțin robust în baze de nuanță profundă.

Agenții de îngroșare cu argilă construiesc și ieftin o structură cu forfecare scăzută, dar cresc pierderea luciului, riscul de crăpare a noroiului și variația rezistenței nuanței, motiv pentru care apar mai ales în grunduri și produse texturate, mai degrabă decât în ​​straturile de finisare colorate. Pentru a compara categoriile din jur pentru grunduri, straturi de finisare și finisaje texturate una lângă alta, consultați gama de aditivi pentru acoperiri arhitecturale .

Verificări de calitate și puncte de aprovizionare care merită incluse în contract

Performanța anti-sag este ușor de pierdut între expedieri, așa că câteva verificări primite merită incluse în specificație, mai degrabă decât să ai încredere doar în certificat:

1. Vâscozitatea soluției: Citirea Brookfield a unei soluții 2% la 20 rpm și 25 °C, cu o bandă de toleranță stabilită.
2. Conținutul de umiditate și reziduurile insolubile, ambele modificând vâscozitatea se formează în vopseaua finită.
3. pH-ul soluției apoase, care ar trebui să stea aproape de neutru pentru majoritatea sistemelor de emulsie.
4. Distribuția dimensiunii particulelor sau reziduurile de sită, deoarece fracțiunile grosiere încetinesc dizolvarea, iar fracțiunile fine creează praf și bulgări.
5. Gradul de substituție, prin Zeisel sau RMN, ca indicator al consistenței între loturi.
6. O încercare de referință cu vopsea: viscozitatea Stormer conform ASTM D562 și indicele anti-sag conform ASTM D4400 cu aceeași formulă de fiecare dată.

Stocarea contează la fel de mult ca și specificația. HEC este higroscopic; sacii lăsați deschisi sau paleții așezați pe o podea umedă se vor jupui, iar o pulbere jupuită se dispersează prost, indiferent cât de bună este nota. Păstrați stocul uscat, resigilați pungile deschise și rotiți-le în funcție de primul intrat, primul ieșit.

Întrebări frecvente de la producătorii de vopsea