Hydroxyéthyl-cellulose (HEC) est l'un des épaississeurs les plus couramment utilisés dans les peintures à base d'eau. Son processus de dissolution affecte directement les performances du produit final. Dans la production réelle, environ 30% des problèmes d'épaississement de la peinture sont causés par des opérations de dissolution inappropriées. En comparant les avantages et les inconvénients de différentes méthodes de dissolution et fournissant des spécifications de fonctionnement réalisables, il aide les ingénieurs à peindre à résoudre fondamentalement des problèmes techniques tels que l'épaississement inégal et la faible efficacité.
1. L'impact mortel de la défaillance de la dissolution HEC sur le système de peinture
Problèmes courants
Phénomène "Fisheye": Les particules HEC incomplètement dissoutes forment des morceaux colloïdaux transparents
Efficacité d'épaississement faible: la viscosité mesurée n'est que de 50 à 70% des
FLUCUATIONS POST-DIFFICATION: Augmentation anormale ou diminution de la viscosité pendant le stockage
Dispersion inégale: les marques d'écoulement rayées apparaissent sur la peinture (gradient de concentration visible à l'œil nu)
Analyse du mécanisme de défaillance
Tableau: Causes et conséquences de l'échec de la dissolution HEC
Type d'échec | Mécanisme microscopique | Impact macroscopique | Coût de correction |
Gélification de la surface | La couche externe hydrate rapidement pour former une couche de barrière | La poudre sèche interne ne peut pas continuer à se dissoudre | Besoin d'être réprimé et filtré |
La concentration locale est trop élevée | Des micelles à forte viscosité se forment dans la zone d'alimentation | L'agitation ne peut pas se disperser efficacement | Prolonger le temps d'agitation de 2 à 3 fois |
Température en fuite | La chaleur de dissolution provoque une surchauffe locale (> 40 ℃) | Breakage de la chaîne moléculaire HEC | Les matières premières par lots doivent être remplacées |
Interférence ionique | CA²⁺ / mg²⁺ induit la réticulation | Le système produit un gel irréversible | L'ensemble du lot est mis au rebut |
2. Méthode de dissolution professionnelle expliquée en détail étape par étape
- Méthode de dispersion de l'eau froide (solution recommandée)
Scénarios applicables: usines de peinture petites et moyennes, recherche et développement en laboratoire
Avantages: faibles exigences de l'équipement, courte consommation de temps (le temps total est d'environ 1,5h)
Processus de fonctionnement:
Étape de prétraitement
Réchauffez l'eau désionisée à 25-30 ℃ (strictement interdite> 35 ℃)
Ajouter un dispersant (comme 0,05-0,1% d'hexamétaphosphate de sodium)
Ajustez le pH à 7,5-8,5 (ammoniac ou amp-95)
Points de traitement
Une fois la dissolution terminée, laissez-le reposer pendant 45 minutes
Tamis (200 mesh) pour éliminer les particules non dispersées
Ajouter un fongicide (comme le 1,2-benzisothiazoline-3-one)
- Méthode Presol (spécial pour le système de contenu solide élevé)
Scénarios applicables: revêtements en PVC élevés, produits de pâte épais
Avantages: dissolution plus approfondie, adaptée à une viscosité élevée HEC
Étapes clés:
Préparez 2-3% de présol (HEC: eau = 1:40)
Mature à basse vitesse (300-500 tr / min) pendant plus de 4h
Utilisez un cisaillement élevé (> 5000 tr / min) pour 3 minutes avant la dilution
L'ajustement final du contenu solide doit contrôler le gradient (chaque augmentation ou diminution ≤ 5%)
Note:
Stockez la présol pour pas plus de 48h (doit être réfrigéré)
Évitez le contact avec les substances cationiques (provoquera une floculation)
3. Guide de stockage professionnel pour l'hydroxyéthyl cellulose (HEC) pour les revêtements à base d'eau
L'hydroxyéthyl-cellulose (HEC) est un additif clé dans les systèmes de revêtement à base d'eau. Ses conditions de stockage affectent directement la stabilité des performances du produit et l'effet d'utilisation. Un stockage inapproprié peut provoquer l'agglomérat de HEC, se dégrader ou être contaminé par les micro-organismes, ce qui provoque des problèmes tels que l'échec de l'épaississement du revêtement et la fluctuation de la viscosité.
Normes de contrôle de la température et de l'humidité
Paramètres | Gamme idéale | Seuil critique | Conséquences de dépasser la norme |
Température | 10-25 ℃ | > 30 ℃ ou <5 ℃ | Une température élevée provoque une rupture de la chaîne moléculaire, la basse température provoque une condensation |
Humidité relative | ≤ 60% rh | ≥ 75% Rh | Agglomération hygroscopique, perte de fluidité |
Fluctuation de la température | ± 3 ℃ / 24h | ± 5 ℃ / 24h | Absorption d'humidité répétée accélère la dégradation |
Instructions spéciales:
Zone sensible à la température: lorsque la température ambiante est> 25 ℃, le groupe hydroxyéthyle dans la molécule HEC accélérera l'oxydation et le taux de dégradation augmentera de 2 à 3 fois pour 10 ℃ augmenter
Techniques de contrôle de l'humidité: Utilisez des dessiccants d'emballage à double couche (dosage de gel de silice ≥10 g / kg HEC)
Solutions aux problèmes communs
Phénomène de problème | Analyse des causes | Mesures de traitement d'urgence | Plan d'amélioration à long terme |
Agglomération | Absorption ou pression de l'humidité | Utiliser après avoir passé un tamis à 40 maille | Améliorer le scellement des emballages |
La couleur devient jaune | Oxydation ou haute température | Rétrogradation si la viscosité est qualifiée | Température de stockage de contrôle ≤25 ℃ |
Odeur | Contamination microbienne | Isoler immédiatement le lot et stériliser | Renforcer la désinfection de l'entrepôt (hypochlorite de sodium) |
Mauvaise fluidité | Accumulation statique | Ajouter 0,1% de silice furieuse pour améliorer | Installer un ventilateur ion |
4. Le rôle central de l'hydroxyéthyl-cellulose (HEC) dans les revêtements à base d'eau
HEC réalise un épaississement du système par les trois mécanismes suivants:
- Hydratation: les groupes hydroxyle forment un réseau de liaison hydrogène avec des molécules d'eau (chaque unité de glucose se lie à 12 à 15 molécules d'eau)
- Tableau de chaîne moléculaire: un poids moléculaire élevé HEC (comme 250 000 DA) forme une structure de réseau tridimensionnelle en solution
- Effet d'exclusion de volume: les chaînes moléculaires solvatrices occupent un plus grand volume hydrodynamique
HEC donne au revêtement des propriétés de liquide pseudoplastique uniques:
- À des taux de cisaillement élevés (> 1000S⁻¹): la viscosité baisse rapidement, facilitant la pulvérisation
- Aux taux de cisaillement faibles (<1S⁻¹): Maintenez une viscosité élevée pour éviter la sédimentation de stockage
5.FAQ sur l'hydroxyéthyl cellulose (HEC) pour les revêtements à base d'eau
- Q1: Qu'est-ce que l'hydroxyéthyl cellulose (HEC)? Quel rôle joue-t-il dans les revêtements à base d'eau?
Le HEC est un polymère soluble dans l'eau non ionique fabriqué en réagissant la cellulose avec de l'oxyde d'éthylène. Il a plusieurs fonctions clés:
Effet d'épaississement: la formation d'une structure de réseau tridimensionnelle pour augmenter la viscosité du système (la viscosité de la solution à 1% peut atteindre 30 000 à 100 000 MPa · s)
Stabilité de la suspension: empêchez les pigments et les charges de se régler et de maintenir la consistance des couleurs
Rétention d'eau: retarder l'évaporation de l'eau et améliorer l'heure d'ouverture de la peinture
Réglementation de la rhéologie: Donnez la pseudoplasticité de la peinture et le nivellement de la construction de l'équilibre et l'anti-sac
Aide de formation de film: améliorer la continuité du film de peinture et améliorer la douceur de surface
- Q2: Quelles sont les bonnes façons de dissoudre HEC?
Méthode de dispersion directe (le plus couramment utilisé):
Tamiser lentement dans la poudre HEC sous agitation à haute vitesse (800-1200 tr / min)
La température de dissolution est contrôlée à 25-30 ℃ (la température élevée entraînera une dégradation)
Méthode Presol:
Préparez d'abord 2 à 3% de liqueur mère, mature pendant 4 heures avant de diluer
Méthode de la bouillie:
Pré-portée avec l'éthylène glycol / eau (6: 1), puis ajouter au système
Points clés: Évitez ce qui suit pendant le processus de dissolution:
Verser directement dans l'agglomérat (un tamis doit être utilisé)
Ajouter en même temps avec des électrolytes à haute concentration
Environnement avec pH <2 ou> 12
- Q3: Quelle peut être la raison de la diminution de la viscosité une fois le revêtement stocké?
Dégradation HEC:
Contamination microbienne (ajouter 0,1% de fongicide)
Stockage à haute température (> 40 ℃)
Influence de l'électrolyte:
Évitez le contact direct avec les sels tels que le cacl₂
Utilisez HEC résistant au sel (DS> 2.0) à la place