HEC for Anti-Sag Paint Formulation: Vyrovnávání nízkosmykové reologie a vyrovnávání

400 µm tah za mokra na vertikálním skleněném panelu vám řekne více o riziku průhybu než list s úplnou specifikací. Pokud film začne tečení během první minuty nebo dvou a zesílí na spodním okraji, zvýšení viskozity Stormer šarži nezachrání. Problém leží v oblasti reologické křivky s nízkým smykem, hluboko pod bodem 100 KU, který měří většina kvalitních lavic.

Krátká odpověď: HEC pro formulaci nátěru proti stékání je v praxi spíše otázkou nízkosmykové reologie než celkového zatížení zahušťovadla. Hydroxyethylcelulóza zůstává nejpraktičtějším způsobem, jak zabudovat tuto strukturu do vodou ředitelné emulzní barvy, a je to obvykle nejlevnější odolnost proti průhybu, kterou si můžete koupit za kilogram. Výsledek však mnohem více závisí na výběru jakosti, dávkování a způsobu disperze než na tom, kolik prášku jde do mlýna.

Hydroxyethylcelulóza je neiontový ether celulózy. Rozpuštěný ve vodě se nechová jako zahušťovadlo soli: hydroxyethylové skupiny vážou vodu a dlouhé páteřní řetězce se zaplétají do volné trojrozměrné sítě. V klidu tato síť brání toku. Pod vysokým smykem štětce nebo válečku se rozpadne a barva vyteče. Když se smyk zastaví, síť se obnoví a jak rychle se obnoví, je to, co odděluje čistý film od prověšeného.

Co se HEC změní uvnitř mokrého filmu

Sag je gravitace působící na film, který ještě nevyvinul dostatečnou strukturu, aby unesl svou vlastní váhu. HEC ovlivňuje tuto rovnováhu prostřednictvím tří vlastností a všechny tři hmoty najednou.

• Nízká smyková viskozita a hodnota kluzu. To je vlastnost, která drží 300–500 µm mokrý film na svislé stěně. Étery celulózy přispívají k tělu s nízkým smykem na kilogram více než zahušťovadla HASE nebo HEUR, a proto je HEC stále výchozí složkou proti stékání v matných a středně lesklých nátěrech na stěny.
• Míra zotavení. Struktura, která se okamžitě obnovuje, zabraňuje prohýbání, ale také zmrazuje stopy po štětci a tečení válečkem. Struktura, která se obnovuje příliš pomalu, umožňuje filmu tečení. Použitelné okno je úzké a posouvá se s teplotou, objemovou koncentrací pigmentu a úrovní ko-rozpouštědla.
• Zadržování vody a otevřená doba. Étery celulózy zadržují vodu ve filmu, zpomalují odlupování a udržují povrch dostatečně dlouho pohyblivý, aby se vyrovnal. To pomáhá vzhledu, ale také prodlužuje dobu, během níž se film může prohýbat, takže tyto dva efekty je třeba záměrně vyměňovat.

Čtení reologické křivky za poklesem

Vyneste do grafu viskozitu proti smykové rychlosti a tvar křivky vysvětluje většinu poruch v poli. Tabulka níže porovnává stejnou emulzi při dvou náplních HEC; vertikální mezera vlevo je místem, kde se rozhoduje o průhybu.

Za zmínku stojí dvě věci. Za prvé, mezera mezi křivkami je nejširší při nízkém střihu, přesně tam, kde dochází k průhybu a kde průtokový pohár nevidí. Za druhé, obě křivky se při vysokém střihu sbíhají, takže pocit při štětci, rozstřik a tvorba filmu mohou vypadat identicky, i když jedna šarže prověsí a druhá drží. Formulátor, který kontroluje pouze dobu odtoku, pracuje naslepo na jedné vlastnosti, na které záleží.

Standardní laboratorní kontrola je ASTM D4400, prováděná na sagmetru, který kreslí pruhy rostoucí mokré tloušťky na vertikální panel; anti-sag index je nejtlustší pruh, který nepřemosťuje svého souseda. Cílem není nejvyšší číslo, kterého můžete dosáhnout, ale pohodlný okraj oproti tloušťce filmu skutečně nanesené na místě, včetně vysoce nanášených válečků a horkého počasí.

Výběr správné třídy HEC pro výkon proti prohýbání

HEC se prodává podle stupně viskozity a výběr stupně dělá pro kontrolu průhybu více než malé úpravy dávkování. Vodou ředitelné povlaky jsou obvykle klasifikovány podle viskozity 2% roztoku, běžně kolem 30 000, 50 000 a 100 000 mPa·s. Vyšší třída poskytuje více těla s nízkým střihem na kilogram, ale také se hůře rozptyluje, zvyšuje rozstřik a zvyšuje odpor kartáče.

Tři další parametry si zaslouží místo v technickém rozhovoru s kterýmkoli dodavatelem:

• Zpožděná rozpustnost. Druhy s povrchovou úpravou nebobtnají, dokud se pH nezvýší, což umožňuje jejich rozptýlení v mletém pigmentu bez tvorby hrudek. Neošetřené druhy vyžadují pečlivé přidávání pod vysokým střihem.
• Stupeň substituce. Vyšší DS obecně znamená lepší rozpustnost, čistší roztoky a větší odolnost proti enzymatickému rozkladu, což je důležité u produktů na bázi vody skladovaných v teple.
• Velikost částic a obsah jemných částic. Jemnější prášek se rychleji rozpouští, ale vytváří prach a může způsobit rybí oči, pokud se nerovnoměrně namočí.

Řada EASONZELL HEC pro nátěry na vodní bázi Vyhrazené druhy hydroxyethylcelulózy pro barvy na stěny, základní nátěry a středně lesklé vrchní nátěry, s viskozitou vyladěnou pro suspenzi pigmentu a držení filmu v nátěrech na vodní bázi. Zobrazit produkt →

Pro barvy na stěny, základní nátěry a středně lesklé vrchní nátěry, vyhrazené Třídy HEC pro vodou ředitelné nátěry jsou logickým výchozím bodem, protože jejich viskozita byla vyladěna pro suspenzi pigmentu a fixaci filmu spíše než pro vrtné kapaliny nebo osobní péči. Před provedením testu panelu se zeptejte na viskozitu roztoku, rozsah DS a distribuci velikosti částic.

Dávkování, disperze a chyby, které způsobují pokles

Dávkování pro HEC v konvenční vnitřní nebo vnější emulzi se obvykle pohybuje v rozmezí 0,3–1,0 % z celkové hmotnosti složení, přičemž přesné číslo závisí na objemové koncentraci pigmentu, typu pojiva a cílové tvorbě filmu. Pod tímto oknem není dostatek sítě pro uložení filmu; vysoko nad ním trpí odolnost proti vyrovnání a oděru a barva se na stěně začíná zdát krátká a tuhá.

HEC Vedle HASE, HEUR a Clay

Žádná moderní barva nespoléhá na jediné zahušťovadlo. Užitečnou otázkou není, který z nich vyhraje, ale kterou část reologické křivky by měl každý vlastnit.

Běžným vzorem je základ HEC pro odolnost těla v plechovce a prohnutí, plus malá dávka HEUR pro obnovení vyrovnání vysokým smykem a vytvoření filmu. HASE se nachází mezi těmito dvěma: tělo s nižším smykem než HEUR, lepší průtok než HEC, ale závislé na pH a méně robustní v hlubokých odstínech.

Jílová zahušťovadla vytvářejí nízkosmykovou strukturu také levně, přesto zvyšují ztrátu lesku, riziko popraskání bláta a kolísání síly odstínu, což je důvod, proč se objevují spíše v základních nátěrech a texturových produktech než v tónovaných vrchních nátěrech. Chcete-li porovnat okolní kategorie pro základní nátěry, vrchní nátěry a povrchové úpravy textury vedle sebe, podívejte se na řadu přísady do architektonických nátěrů .

Kontroly kvality a získávání bodů, které stojí za to zapsat do smlouvy

Výkon proti prohýbání se mezi zásilkami snadno ztratí, takže se vyplatí zabudovat do specifikace několik příchozích kontrol, než věřit samotnému certifikátu:

1. Viskozita roztoku: Brookfieldova odečet 2% roztoku při 20 otáčkách za minutu a 25 °C, s uvedeným tolerančním pásmem.
2. Obsah vlhkosti a nerozpustné zbytky, které posouvají viskozitu, se tvoří v hotovém nátěru.
3. pH vodného roztoku, které by mělo být pro většinu emulzních systémů blízko neutrální.
4. Distribuce velikosti částic nebo zbytek na sítu, protože hrubé frakce zpomalují rozpouštění a jemné frakce vytvářejí prach a hrudky.
5. Stupeň substituce podle Zeisela nebo NMR jako indikátor konzistence mezi šaržemi.
6. Zkouška referenční barvy: Viskozita Stormer podle ASTM D562 a index proti stékání podle ASTM D4400 pokaždé se stejným složením.

Na skladování záleží stejně jako na specifikaci. HEC je hygroskopický; otevřené pytle nebo palety položené na vlhké podlaze se zbaví kůže a prášek se slupkou se špatně rozptýlí bez ohledu na to, jak kvalitní je. Udržujte zásobu v suchu, otevřené sáčky znovu uzavřete a otáčejte na principu první dovnitř, první ven.

Časté dotazy výrobců barev