Hydroxyethylcellulose (HEC) ist einer der am häufigsten verwendeten Verdickungsmittel in Farben auf Wasserbasis. Sein Auflösungsprozess wirkt sich direkt auf die Leistung des Endprodukts aus. In der tatsächlichen Produktion werden etwa 30% der Probleme mit Farbverdickung durch unsachgemäße HEC -Auflösungsoperationen verursacht. Durch den Vergleich der Vor- und Nachteile verschiedener Auflösungsmethoden und der Bereitstellung praktierbarer Betriebsspezifikationen hilft es die Lackierungsingenieure dabei, technische Probleme wie ungleiche Verdickung und geringe Effizienz grundlegend zu lösen.
1. Die tödliche Auswirkungen des HEC -Auflösungsfehlers auf das Lacksystem
Häufige Probleme
"Fisheye" -Phänomen: unvollständig gelöste HEC -Partikel bilden transparente kolloidale Klumpen
Niedrige Verdickungseffizienz: Die gemessene Viskosität beträgt nur 50-70% der Erwarteten
Nachdickerschwankungen: abnormaler Anstieg oder Abnahme der Viskosität während der Lagerung
Unebene Dispersion: Auf der Farbe erscheinen gestreifte Strömungsmarkierungen (Konzentrationsgradienten sichtbar für das bloße Auge)
Analyse des Versagensmechanismus
Tabelle: Ursachen und Konsequenzen eines HEC -Auflösungsversagens
Fehlertyp | Mikroskopischer Mechanismus | Makroskopischer Auswirkung | Korrekturkosten |
Oberflächengelation | Die externe Schicht hydratiert schnell, um eine Barriereschicht zu bilden | Interne Trockenpulver kann sich nicht weiter auflösen | Müssen neu gestaltet und gefiltert werden |
Die lokale Konzentration ist zu hoch | Mizellen mit hoher Viskosität werden im Fütterungsbereich gebildet | Rühren kann nicht effektiv verteilt werden | Verlängern Sie die Rührzeit um das 2-3 Mal |
Temperaturausweg | Auflösungswärme verursacht lokale Überhitzung (> 40 ℃) | HEC -Molekularkettenbruch | Batch -Rohstoffe müssen ersetzt werden |
Ionenmischung | Ca²⁺/mg²⁺ induziert die Vernetzung | Das System erzeugt irreversibler Gel | Die gesamte Charge wird verschrottet |
2. Professionelle Auflösungsmethode, die Schritt für Schritt ausführlich erläutert wurde
- Kaltwasserdispersionsmethode (empfohlene Lösung)
Anwendbare Szenarien: kleine und mittelgroße Lackfabriken, Laborforschung und Entwicklung
Vorteile: Niedrige Ausrüstungsanforderungen, kurze Zeitverbrauch (Gesamtzeit beträgt ca. 1,5 Stunden)
Betriebsprozess:
Vorbehandlungsstufe
Das entionisierte Wasser auf 25-30 ℃ erwärmen (strengstens verboten> 35 ℃)
Dispergiermittel hinzufügen (wie 0,05-0,1% Natriumhexametaphosphat)
PH PH PH PHNO um 7,5-8,5 einstellen (Ammoniak oder AMP-95)
Verarbeitungspunkte
Nach Abschluss der Auflösung lassen Sie es 45 Minuten lang stehen
Sieb (200 Mesh), um unabbereite Partikel zu entfernen
Fungizid hinzufügen (wie 1,2-Benzisothiazolin-3-One)
- Presol -Methode (Spezial für das System mit hohem Festkörpern)
Anwendbare Szenarien: hohe PVC -Beschichtungen, dicke Pasteprodukte
Vorteile: gründlicher Auflösung, geeignet für hohe Viskosität HEC
Schlüsselschritte:
Bereiten Sie 2-3% Presol vor (HEC: Wasser = 1:40)
Reifen bei niedriger Geschwindigkeit (300-500 U / min) für mehr als 4h
Verwenden Sie eine hohe Scherung (> 5000 U / min) für 3 Minuten vor der Verdünnung
Die endgültige Einstellung der Festkörperinhalte muss den Gradienten steuern (jeder Anstieg oder Abnahme von ≤ 5%)
Notiz:
Vorhanden Sie Presol für nicht mehr als 48 Stunden (müssen gekühlt werden)
Vermeiden Sie den Kontakt mit kationischen Substanzen (verursacht Flockung).
3. Professioneller Speicherhandbuch für Hydroxyethylcellulose (HEC) für Beschichtungen auf Wasserbasis
Hydroxyethylcellulose (HEC) ist ein wichtiger Additiv in Beschichtungssystemen auf Wasserbasis. Die Speicherbedingungen wirken sich direkt auf die Produktleistungsstabilität und den Nutzungseffekt aus. Eine unsachgemäße Lagerung kann dazu führen, dass HEC durch Mikroorganismen agglomeriert, abgebaut oder kontaminiert wird, was wiederum Probleme wie die Verdickung des Beschichtungsverdicks und die Viskositätsschwankung verursacht.
Temperatur- und Luftfeuchtigkeitskontrollstandards
Parameter | Ideales Reichweite | Kritische Schwelle | Konsequenzen, den Standard zu übertreffen |
Temperatur | 10-25 ℃ | > 30 ℃ oder <5 ℃ | Hohe Temperatur verursacht einen molekularen Kettenbruch, niedrige Temperaturen verursacht Kondensation |
Relative Luftfeuchtigkeit | ≤ 60%relat | ≥ 75%relativer rat | Hygroskopische Agglomeration, Fluiditätsverlust |
Temperaturschwankung | ± 3 ℃/24h | ± 5 ℃/24h | Wiederholte Feuchtigkeitsabsorptions-Trocknen beschleunigt den Abbau |
Besondere Anweisungen:
Hochtemperaturempfindliche Fläche: Wenn die Umgebungstemperatur> 25 ℃ beträgt, beschleunigt die Hydroxyethylgruppe im HEC
Feuchtigkeitskontrolltechniken: Verwenden Sie die Doppelschichtverpackung Ausicant (Kieselgel-Dosierung ≥ 10 g/kg HEC)
Lösungen für gemeinsame Probleme
Problemphänomen | Analyse verursachen | Notfallmaßnahmen | Langzeitverbesserungsplan |
Agglomeration | Feuchtigkeitsabsorption oder Druck | Verwenden Sie nach dem 40 -Mesh -Sieb | Verpackungsversiegelung verbessern |
Farbe wird gelb | Oxidation oder hohe Temperatur | Herabstufung, wenn die Viskosität qualifiziert ist | Kontrollspeichertemperatur ≤ 25 ℃ |
Geruch | Mikrobielle Kontamination | Isolieren Sie sofort die Charge und sterilisieren Sie | Warehouse Desinfektion (Natriumhypochlorit) stärken |
Schlechte Fluidität | Statische Akkumulation | Fügen Sie 0,1% FUMED Siliciumdioxid hinzu, um sich zu verbessern | Ionenlüfter installieren |
4. Die Kernrolle von Hydroxyethylcellulose (HEC) in Beschichtungen auf Wasserbasis
HEC erreicht die Systemverdickung durch die folgenden drei Mechanismen:
- Hydratation: Hydroxylgruppen bilden ein Wasserstoffbrückenbindungsnetzwerk mit Wassermolekülen (jede Glukoseeinheit bindet 12-15 Wassermoleküle)
- Molekularkette Verschränkung: HEC mit hohem Molekulargewicht (wie 250.000DA) bildet in Lösung eine dreidimensionale Netzwerkstruktur
- Volumenausschlusseffekt: Solvatierte molekulare Ketten belegen ein größeres hydrodynamisches Volumen
HEC gibt der Beschichtung einzigartige pseudoplastische Flüssigkeitseigenschaften:
- Bei hohen Scherraten (> 1000S⁻¹): Die Viskosität fällt schnell ab und erleichtert das Sprühen
- Bei niedrigen Scherraten (<1S⁻¹): Halten Sie eine hohe Viskosität auf, um eine Speichersedimentation zu verhindern
5.faq über Hydroxyethylcellulose (HEC) für Beschichtungen auf Wasserbasis
- F1: Was ist Hydroxyethylcellulose (HEC)? Welche Rolle spielt es bei Beschichtungen auf Wasserbasis?
HEC ist ein nichtionisches wasserlösliches Polymer, das durch Reaktion von Cellulose mit Ethylenoxid hergestellt wird. Es hat mehrere Schlüsselfunktionen:
Verdickungseffekt: Bildung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur, um die Viskosität des Systems zu erhöhen (1% Lösung Viskosität kann 30.000 bis 100.000 MPa erreichen)
Suspensionsstabilität: verhindern
Wasserretention: Verzögerung der Wasserverdunstung und Verbesserung der Farbe offene Zeit
Rheologieregulierung: Geben Sie die Lackpseudoplastizität und Gleichgewichtsniveau und Anti-SAGING GEBEN
Filmbildungshilfe: Verbessern Sie die Kontinuität des Lackfilms und verbessern Sie die Oberflächenglattheit
- F2: Was sind die richtigen Möglichkeiten, HEC aufzulösen?
Direktdispersionsmethode (am häufigsten verwendet):
Langsam in HEC-Pulver unter Rühren mit Hochgeschwindigkeit (800-1200 U / min) sieben
Die Auflösungstemperatur wird bei 25 bis 30 ° C gesteuert (hohe Temperatur führt zu Abbau)
Presol -Methode:
Bereiten Sie zuerst 2-3% Mutterlauge vor, die 4 Stunden vor dem Verdünnen reifen
Brei -Methode:
Vorab mit Ethylenglykol/Wasser (6: 1) und dem System hinzufügen
Schlüsselpunkte: Vermeiden Sie Folgendes während des Auflösungsprozesses:
Gießen Sie direkt in das Agglomerat (ein Sieb sollte verwendet werden)
Gleichzeitig mit hohen Konzentrationelektrolyten hinzufügen
Umgebung mit pH <2 oder> 12
- F3: Was kann der Grund für die Abnahme der Viskosität nach der Aufbewahrung der Beschichtung sein?
HEC -Abbau:
Mikrobielle Kontamination (0,1% Fungizid hinzufügen)
Hochtemperaturspeicher (> 40 ℃)
Elektrolyteinfluss:
Vermeiden Sie direkten Kontakt mit Salzen wie CaCl₂
Verwenden Sie salzresistente HEC (DS> 2,0) Stattdessen