HEC for Anti-Sag Paint Formulering: Balancering af lav-forskydningsreologi og udjævning

En 400 µm våd nedsænkning på et lodret glaspanel fortæller dig mere om nedbøjningsrisiko end et komplet specifikationsark. Hvis filmen begynder at krybe inden for det første minut eller to og bliver tykkere i den nederste kant, vil en hævning af Stormer-viskositeten ikke redde batchen. Problemet ligger i lavforskydningsområdet af rheologikurven, et godt stykke under de 100 KU-punkter, som de fleste kvalitetsbænke måler.

Det korte svar: HEC for anti-sag malingsformulering er i praksis et spørgsmål om lavforskydningsreologi snarere end total fortykningsmiddelbelastning. Hydroxyethylcellulose er stadig den mest praktiske måde at bygge den struktur ind i en vandbåren emulsionsmaling, og det er normalt den billigste nedbøjningsmodstand, du kan købe pr. kg. Resultatet afhænger dog i langt højere grad af kvalitet, dosering og dispersionsmetode end af, hvor meget pulver der går i møllen.

Hydroxyethylcellulose er en ikke-ionisk celluloseether. Opløst i vand opfører det sig ikke som et saltfortykningsmiddel: Hydroxyethylgrupperne binder vand, og de lange rygradskæder vikler sig ind i et løst tredimensionelt netværk. I hvile modstår det netværk flow. Under den høje forskydning af en pensel eller rulle går den i stykker, og malingen flyder ud. Når forskydningen stopper, genopbygges netværket, og hvor hurtigt det genopbygges, er det, der adskiller en ren film fra en hængende film.

Hvad HEC ændrer inde i en våd film

Sag er tyngdekraften, der virker på en film, der endnu ikke har udviklet struktur nok til at bære sin egen vægt. HEC påvirker denne balance gennem tre egenskaber, og alle tre betyder noget på én gang.

• Lav-forskydningsviskositet og flydeværdi. Dette er den egenskab, der holder en 300-500 µm våd film på en lodret væg. Celluloseethere bidrager med mere lav-forskydning krop pr. kg end HAS eller HEUR fortykningsmidler, hvilket er grunden til, at HEC stadig er standard anti-sag komponent i mat og mellemskinnende vægmalinger.
• Inddrivelsesrate. Struktur, der genopbygges øjeblikkeligt, forhindrer nedbøjning, men fryser også børstemærker og rulleprikker. Struktur, der genopbygges for langsomt, lader filmen krybe. Det anvendelige vindue er smalt, og det skifter med temperatur, pigmentvolumenkoncentration og hjælpeopløsningsmiddelniveau.
• Vandophobning og åben tid. Celluloseethere holder vandet i filmen, sænker flåningen og holder overfladen mobil længe nok til at blive jævn. Det hjælper på udseendet, men det forlænger også den periode, hvor filmen kan synke, så de to effekter skal udveksles bevidst.

Læsning af reologikurven bag sag

Plot viskositet mod forskydningshastighed og kurvens form forklarer de fleste feltfejl. Skemaet nedenfor sammenligner den samme emulsion ved to HEC-belastninger; det lodrette mellemrum til venstre er der, hvor nedhænget afgøres.

To ting er værd at bemærke. For det første er spalten mellem kurverne bredest ved lav forskydning, præcis der hvor nedbøjningen sker, og hvor en flowkop ikke kan se. For det andet konvergerer begge kurver ved høj forskydning, så børstefornemmelse, sprøjt og filmopbygning kan se identiske ud, selv når den ene batch falder, og den anden holder. En formulerer, der kun kontrollerer effluxtid, arbejder blindt på den ene ejendom, der betyder noget.

Standardlaboratoriekontrollen er ASTM D4400, køres på et nedbøjningsmåler, der tegner striber med stigende vådtykkelse på et lodret panel; anti-sag-indekset er den tykkeste stribe, der ikke bygger bro til sin nabo. Målet er ikke det højeste tal, du kan nå, men en behagelig margen i forhold til den filmtykkelse, der faktisk påføres på stedet, inklusive højbyggede ruller og varmt vejr.

Valg af den rigtige HEC-grad til Anti-Sag-ydelse

HEC sælges efter viskositetsgrad, og valg af kvalitet gør mere for nedbøjningskontrol end små dosisjusteringer. Vandbårne belægningskvaliteter klassificeres normalt efter viskositeten af ​​en 2% opløsning, sædvanligvis omkring 30.000, 50.000 og 100.000 mPa·s. En højere kvalitet giver mere krop med lav forskydning pr. kilogram, men den spredes også mindre let, øger sprøjt og øger børstemodstanden.

Tre yderligere parametre fortjener en plads i den tekniske samtale med enhver leverandør:

• Forsinket opløselighed. Overfladebehandlede kvaliteter svulmer ikke op, før pH stiger, hvilket gør, at de kan spredes i pigmentkværnen uden klumpdannelse. Ubehandlede kvaliteter kræver omhyggelig tilføjelse under høj forskydning.
• Grad af substitution. En højere DS betyder generelt bedre opløselighed, klarere opløsninger og mere modstand mod enzymatisk nedbrydning, hvilket betyder noget i vandbårne produkter, der opbevares varmt.
• Partikelstørrelse og indhold af finstoffer. Finere pulver opløses hurtigere, men genererer støv og kan forårsage fiskeøjne, hvis det våder ujævnt.

EASONZELL HEC-serien til vandbaserede belægninger Dedikerede hydroxyethylcellulosekvaliteter til vægmaling, primere og mellemblanke topcoatings, med viskositetsopbygning tilpasset til pigmentsuspension og filmhold i vandbaserede belægninger. Se produkt →

Til vægmaling, primere og mellemblanke topcoatinger, den dedikerede HEC-kvaliteter til vandbaserede belægninger er det logiske udgangspunkt, fordi deres viskositetsopbygning er blevet indstillet til pigmentophæng og filmhold frem for borevæsker eller personlig pleje. Spørg efter kvalitetens opløsningsviskositet, DS-område og partikelstørrelsesfordeling, før du kører en paneltest.

Dosering, dispersion og de fejl, der forårsager sag

Dosering for HEC i en konventionel indvendig eller udvendig emulsion falder typisk i området 0,3-1,0 % af den samlede formelvægt, med det nøjagtige tal drevet af pigmentvolumenkoncentration, bindemiddeltype og målfilmopbygning. Under det vindue er der ikke netværk nok til at holde filmen; et godt stykke over det lider både udjævnings- og skrubbemodstand, og malingen begynder at se kort og stiv ud på væggen.

HEC Ved siden af HASE, HEUR og Clay

Ingen moderne maling er afhængig af et enkelt fortykningsmiddel. Det nyttige spørgsmål er ikke, hvem der vinder, men hvilken del af rheologikurven hver enkelt skal eje.

Et almindeligt mønster er en HEC-base til modstandsdygtighed over for krop og nedbøjning i beholderen, plus en lille dosis HEUR for at genoprette udjævning af høj forskydning og filmopbygning. HASE sidder mellem de to: mere lavforskydningslegeme end HEUR, bedre flow end HEC, men pH-afhængig og mindre robust i dybe tonebaser.

Lerfortykningsmidler opbygger også en lav forskydningsstruktur billigt, men alligevel øger de glanstab, mudderrevnerisiko og farvetonestyrkevariationer, hvilket er grunden til, at de for det meste forekommer i primere og teksturprodukter frem for tonede topcoats. For at sammenligne de omkringliggende kategorier for primere, topcoats og teksturfinish side om side, se udvalget af arkitektoniske belægningsadditiver .

Kvalitetstjek og indkøbspunkter, der er værd at skrive ind i kontrakten

Anti-sag ydeevne er let at miste mellem forsendelser, så et par indgående checks er værd at bygge ind i specifikationen i stedet for at stole på certifikatet alene:

1. Opløsningsviskositet: Brookfield-aflæsning af en 2% opløsning ved 20 rpm og 25 °C, med et angivet tolerancebånd.
2. Fugtindhold og uopløselige rester, som begge skifter viskositetsbygning i den færdige maling.
3. pH af den vandige opløsning, som bør sidde tæt på neutral for de fleste emulsionssystemer.
4. Partikelstørrelsesfordeling eller sigterester, da grove fraktioner langsom opløsning og fine fraktioner skaber støv og klumper.
5. Substitutionsgrad ved Zeisel eller NMR som en indikator for sammenhæng mellem partier.
6. Et referencemalingsforsøg: Stormer-viskositet ved ASTM D562 og anti-sag-indeks af ASTM D4400 på samme formel hver gang.

Opbevaring betyder lige så meget som specifikation. HEC er hygroskopisk; poser, der står åbne, eller paller, der sidder på et fugtigt gulv, vil hud, og et flået pulver spreder sig dårligt, uanset hvor god karakteren er. Hold lageret tørt, forsegl åbnede poser igen og drej efter først-ind, først ud-princippet.

Almindelige spørgsmål fra malingsproducenter