Sarkma Önleyici Boya Formülasyonu için HEC: Düşük Kesme Reolojisinin ve Tesviyenin Dengelenmesi

Dikey bir cam panel üzerindeki 400 µm'lik ıslak çekme, size sarkma riski hakkında tam teknik özellikler belgesinden daha fazlasını anlatır. Film ilk bir veya iki dakika içinde kaymaya başlarsa ve alt kenarda kalınlaşırsa Stormer viskozitesini yükseltmek partiyi kurtarmayacaktır. Sorun, reoloji eğrisinin düşük kesme bölgesinde, çoğu kalite laboratuvarının ölçtüğü 100 KU noktasının çok altında yer alıyor.

Kısa cevap: Sarkma önleyici boya formülasyonu için YÖK, pratikte toplam koyulaştırıcı yüklemesinden ziyade düşük kaymalı reolojiyle ilgili bir sorudur. Hidroksietil selüloz, bu yapıyı su bazlı bir emülsiyon boyaya dönüştürmenin en pratik yolu olmayı sürdürüyor ve genellikle kilogram başına satın alabileceğiniz en ucuz sarkma direncidir. Ancak sonuç, değirmene ne kadar toz girdiğinden çok, kalite seçimine, dozaja ve dispersiyon yöntemine bağlıdır.

Hidroksietil selüloz iyonik olmayan bir selüloz eterdir. Suda çözündüğünde tuz koyulaştırıcı gibi davranmaz: Hidroksietil grupları suyu bağlar ve uzun omurga zincirleri gevşek üç boyutlu bir ağ halinde dolaşır. Dinlenme halindeyken bu ağ akışa direnir. Bir fırça veya rulonun yüksek kesme kuvveti altında parçalanır ve boya dışarı akar. Kesme durduğunda ağ yeniden kurulur ve ne kadar hızlı yeniden kurulur, temiz bir filmi sarkan bir filmden ayıran şey budur.

Islak Film İçinde HEC Neleri Değiştirir?

Sarkma, henüz kendi ağırlığını taşıyacak kadar yeterli yapıyı geliştirmemiş bir film üzerinde yer çekiminin etkisidir. HEC bu dengeyi üç özellik aracılığıyla etkiler ve üçü de aynı anda önemlidir.

• Düşük kesme viskozitesi ve akma değeri. Bu, 300–500 µm'lik ıslak filmi dikey bir duvarda tutan özelliktir. Selüloz eterler, HASE veya SAAT koyulaştırıcılara kıyasla kilogram başına daha fazla düşük kaymalı gövdeye katkıda bulunur; bu nedenle HEC, mat ve orta parlaklıktaki duvar boyalarında hâlâ varsayılan sarkma önleyici bileşendir.
• İyileşme oranı. Anında yeniden yapılanan yapı sarkmayı önler ancak aynı zamanda fırça izlerini ve rulo noktalarını da dondurur. Çok yavaş yeniden yapılanan yapı filmin kaymasına neden olur. Kullanılabilir pencere dardır ve sıcaklık, pigment hacmi konsantrasyonu ve yardımcı solvent seviyesine göre değişir.
• Su tutma ve açık kalma süresi. Selüloz eterleri suyu filmde tutar, kabuklaşmayı yavaşlatır ve yüzeyi yeterince uzun süre hareket halinde tutar. Bu, görünüme yardımcı olur ama aynı zamanda filmin sarkabileceği süreyi de uzatır, dolayısıyla iki etkinin bilinçli olarak değiştirilmesi gerekir.

Sarkmanın Arkasındaki Reoloji Eğrisini Okumak

Viskozitenin kayma hızına karşı grafiğini çizin ve eğrinin şekli çoğu saha arızasını açıklar. Aşağıdaki tablo aynı emülsiyonu iki HEC yüklemesinde karşılaştırmaktadır; soldaki dikey boşluk sarkmaya karar verilen yerdir.

İki şeye dikkat etmek gerekiyor. Birincisi, eğriler arasındaki boşluk, tam olarak sarkmanın meydana geldiği ve akış kabının göremediği yerde, düşük kaymada en geniştir. İkincisi, her iki eğri de yüksek kesmede birleşir, dolayısıyla fırçalama hissi, sıçrama ve film yapısı, bir parti çökerken diğeri tutunduğunda bile aynı görünebilir. Yalnızca akış süresini kontrol eden bir formülatör, önemli olan tek özellik üzerinde körü körüne çalışıyor.

Standart laboratuvar kontrolü, dikey bir panel üzerinde artan ıslak kalınlıkta şeritler çizen bir sarkma ölçer üzerinde gerçekleştirilen ASTM D4400'dür; sarkma önleyici indeks, komşusuna köprü oluşturmayan en kalın şerittir. Hedef, ulaşabileceğiniz en yüksek rakam değil, yüksek yapılı silindirler ve sıcak havalar da dahil olmak üzere sahada uygulanan film kalınlığının üzerinde rahat bir marj oluşturmaktır.

Sarkma Önleme Performansı için Doğru HEC Kalitesini Seçmek

HEC, viskozite derecesine göre satılır ve kalite seçimi, sarkma kontrolü için küçük dozaj ayarlamalarından daha fazlasını yapar. Su bazlı kaplama kaliteleri genellikle %2'lik bir çözeltinin viskozitesine göre, genellikle 30.000, 50.000 ve 100.000 mPa·s civarında sınıflandırılır. Daha yüksek kalite, kilogram başına daha fazla düşük kesmeli gövde sağlar, ancak aynı zamanda daha az kolay dağılır, sıçramayı artırır ve fırça sürtünmesini artırır.

Herhangi bir tedarikçiyle teknik görüşmede üç parametre daha yer almayı hak ediyor:

• Gecikmiş çözünürlük. Yüzey işlemine tabi tutulmuş kaliteler, pH yükselene kadar şişmezler, bu da bunların topak oluşumu olmadan pigment öğütme işleminde dağılmasına olanak tanır. İşlenmemiş kalitelerin yüksek kesme altında dikkatli bir şekilde eklenmesi gerekir.
• İkame derecesi. Daha yüksek bir DS genellikle daha iyi çözünürlük, daha berrak çözeltiler ve enzimatik parçalanmaya karşı daha fazla direnç anlamına gelir; bu, sıcak olarak depolanan su bazlı ürünlerde önemlidir.
• Parçacık boyutu ve ince tane içeriği. Daha ince toz daha hızlı çözünür ancak toz üretir ve eşit olmayan şekilde ıslanırsa balık gözlerine neden olabilir.

Su Bazlı Kaplamalar için EASONZELL HEC Serisi Su bazlı kaplamalarda pigment süspansiyonu ve film tutuşu için ayarlanmış viskozite yapısına sahip, duvar boyaları, astarlar ve orta parlaklıktaki son katlar için özel hidroksietil selüloz sınıfları. Ürünü Görüntüle →

Duvar boyaları, astarlar ve orta parlaklıktaki son katlar için özel Su bazlı kaplamalar için HEC sınıfları mantıksal başlangıç noktasıdır çünkü viskozite yapıları sondaj sıvıları veya kişisel bakım yerine pigment süspansiyonu ve film tutma için ayarlanmıştır. Panel testi yapmadan önce kalitenin çözelti viskozitesini, DS aralığını ve parçacık boyutu dağılımını sorun.

Dozaj, Dispersiyon ve Sarkmaya Neden Olan Hatalar

Geleneksel bir iç veya dış emülsiyondaki HEC dozajı tipik olarak toplam formül ağırlığına göre %0,3-1,0 aralığına düşer; tam rakam pigment hacim konsantrasyonu, bağlayıcı türü ve hedef film yapısına göre belirlenir. Bu pencerenin altında filmi tutacak kadar ağ yok; bunun çok üstünde, hem tesviye hem de ovalama direnci zarar görür ve boya duvarda kısa ve sert görünmeye başlar.

HEC HASE, HEUR ve Clay'in yanı sıra

Hiçbir modern boya tek bir koyulaştırıcıya dayanmaz. Yararlı soru hangisinin kazanacağı değil, her birinin reoloji eğrisinin hangi kısmına sahip olması gerektiğidir.

Yaygın bir model, kutu içi gövde ve sarkma direnci için bir HEC tabanının yanı sıra yüksek kesmeli tesviye ve film oluşumunu eski haline getirmek için küçük bir HEUR dozudur. HASE ikisinin arasında yer alır: HEUR'dan daha düşük kaymalı gövde, HEC'den daha iyi akış, ancak pH'a bağlıdır ve derin renk tonu bazlarında daha az dayanıklıdır.

Kil yoğunlaştırıcılar aynı zamanda düşük kesmeli yapıyı ucuza oluştururlar, ancak parlaklık kaybını, çamur çatlama riskini ve renk tonu mukavemeti değişimini artırırlar, bu nedenle renkli son katlardan ziyade çoğunlukla astarlarda ve doku ürünlerinde görülürler. Astarlar, son katlar ve dokulu son katlar için çevredeki kategorileri yan yana karşılaştırmak için ürün yelpazesine bakın. mimari kaplama katkı maddeleri .

Sözleşmeye Yazılmaya Değer Kalite Kontrolleri ve Kaynak Noktaları

Sarkmayı önleme performansının sevkiyatlar arasında kaybedilmesi kolaydır, bu nedenle yalnızca sertifikaya güvenmek yerine, gelen birkaç kontrolün spesifikasyona dahil edilmesi daha faydalı olacaktır:

1. Çözelti viskozitesi: Belirtilen tolerans bandıyla 20 rpm'de ve 25 °C'de %2'lik bir çözeltinin Brookfield okuması.
2. Her ikisi de bitmiş boyanın viskozitesini değiştiren nem içeriği ve çözünmeyen kalıntı.
3. Çoğu emülsiyon sistemi için nötre yakın olması gereken sulu çözeltinin pH'ı.
4. İri fraksiyonlar çözünmeyi yavaşlattığından ve ince fraksiyonlar toz ve topaklar oluşturduğundan, partikül boyutu dağılımı veya elek kalıntısı.
5. Lotlar arasındaki tutarlılığın bir göstergesi olarak Zeisel veya NMR'ye göre ikame derecesi.
6. Referans boya denemesi: Her seferinde aynı formül kullanılarak ASTM D562'ye göre Stormer viskozitesi ve ASTM D4400'e göre anti-sarkma indeksi.

Depolama, spesifikasyon kadar önemlidir. HEC higroskopiktir; açık bırakılan torbalar veya nemli bir zemin üzerinde duran paletler soyulur ve kabuğu soyulmuş toz, kalitesi ne kadar iyi olursa olsun, kötü bir şekilde dağılır. Stokları kuru tutun, açılan torbaları yeniden kapatın ve ilk giren ilk çıkar esasına göre döndürün.

Boya Üreticilerinin Sık Sorulan Soruları