塗料にヒドロキシエチルセルロースを使用して粘度を制御するにはどうすればよいですか?

直接的な答えは次のとおりです。 ヒドロキシエチルセルロース (HEC) 配合物の水相に溶解し、系を濃くするポリマー鎖の三次元ネットワークを形成することで、塗料の粘度を制御します。 。増粘の程度は、HEC グレード (分子量)、投与量レベル、および混合物への配合方法によって決まります。 HEC を正しく使用すると、ブラシの塗布抵抗から垂直面での垂れ防止性能まで、流れの挙動を正確かつ再現可能に制御できます。

このガイドでは、メカニズム、選択基準、投与量のガイドライン、および使用するための実践的なテクニックについて説明します。 水性塗料用ヒドロキシエチルセルロース 内装、外装、特殊塗料用途にわたる配合。

なぜ HEC 水性塗料用の業界標準の増粘剤です

セルロースエーテルファミリーの中で、HEC はいくつかの理由から水ベースのコーティング用途で際立っています。他の増粘剤とは異なり、HEC は 非イオン性 — 電荷を帯びていないため、界面活性剤、顔料、ラテックス結合剤、殺生物剤など、凝集や不安定化を引き起こすことなく、ほぼすべてのイオン性塗料成分と互換性があります。

主なパフォーマンス上の利点 水性塗料用ヒドロキシエチルセルロース 含まれるもの:

• 幅広いpH耐性: pH 2 ～ 12 の範囲で効果があり、最新の塗料配合の全範囲をカバーします。
• 擬似塑性（せん断減粘）レオロジー: 塗料は塗布時のせん断力（刷毛塗り、ローリング）で容易に流れ、その後表面で急速に再び濃くなり、液だれや垂れを防ぎます。
• 保水性： HEC はフィルムからの水の蒸発を遅らせ、オープンタイムとウェットエッジブレンディングを改善します。
• 顔料懸濁液: ゲルネットワークにより、保管中の顔料とフィラーの沈降を防ぎます。
• 成膜サポート： HEC はスジのない滑らかで均一な塗膜を実現します。
• 電解質との適合性: カルシウム、ナトリウム、その他の塩を含む塗料成分の存在下でも安定

建築および工業用塗料で選ばれる増粘剤としての地位を反映して、塗料分野における HEC の世界的な消費量は着実に増加しています。業界の推定では、コーティングセグメントは約 世界中の総 HEC 消費量の 35 ～ 40% .

HEC グレードとその粘度への影響を理解する

HEC はさまざまな分子量で入手でき、塗料システムで達成可能な粘度グレードが直接決まります。グレードの選択は、粘度制御において最も重要な要素です。

重要な原則: 分子量の高いグレードは、より少ない投与量で目標粘度を達成します 。過剰な HEC 添加は乾燥フィルムの耐水性を低下させるため、これは重要です。常に最初にグレードを最適化し、次に投与量を微調整します。

内外壁塗装用の HEC: 投与量と粘度の目標

求められる性能は、 屋内外壁塗料用ヒドロキシエチルセルロース 大きく異なるため、それぞれのグレードと投与量アプローチが決まります。

内壁塗装

内装用エマルションペイントは通常、ストーマー粘度を目標とします。 90–110 KU (クレブス単位) 高せん断 ICI 粘度は 0.8～1.5Pa・s 。これらのレベルでは、塗料は過度の抵抗なくスムーズに塗布され、ローラーマークを最小限に抑えるために適切に平準化されます。

• 推奨HEC：中粘度グレード（2%で3,000～6,000mPa・s）
• 投与量範囲: 0.2～0.4% 配合物の総重量に基づく
• フラット/マット仕上げの場合は、下端をターゲットにします。半光沢の場合、塗布量をわずかに多くするとレベリングが向上します
• 粘度の低下を避けるために、ラテックスバインダーを添加する前に、HEC が完全に水和していることを確認してください (少なくとも 20 ～ 30 分)。

外壁塗装

外装コーティングは、垂直面、さまざまな温度、垂れ下がり防止性能の必要性など、より高い適用上の課題に直面しています。目標粘度は通常、 110–130 KU ストーマー 、強力な低剪断ゲル強度を備えており、ファサードのたるみを防ぎます。

• 推奨HEC：高粘度グレード（2%で80,000～120,000mPa・s）
• 投与量範囲: 0.15～0.30% 配合物の総重量に基づく
• HEC はまた、屋外での使用時の保水性も向上させます。これは、フィルムの急速な乾燥により塗布欠陥が生じる高温または風の強い条件では重要です。
• エラストマー外装配合物の場合、HEC と会合性増粘剤を組み合わせて、缶内および高せん断粘度のバランスを改善します。

ストーンライクペイントおよびテクスチャードコーティングでの HEC の使用

石のようなペイント (リアル ストーン ペイントまたはテクスチャード ストーン コーティングとも呼ばれます) は、最も技術的に要求の高い用途の 1 つです。 石材調塗料用ヒドロキシエチルセルロース 。これらのコーティングには、天然石の顆粒、着色された珪砂、鉱物フィラーが大量に含まれており、多くの場合、 固形分含有量は重量で 70 ～ 80% 。これらの重い粒子の懸濁を維持しながら、スプレーやこての塗布に必要な濃厚で作業可能な粘稠度を達成するには、特別に最適化された HEC アプローチが必要です。

なぜ Stone-Like Paint Needs High-Grade HEC

石のようなペイントに高密度の粒子が充填されると、2 つの課題が同時に生じます。コーティングは十分に厚くなければなりません (通常、 ブルックフィールド粘度 80,000 ～ 150,000 mPa・s ) 粒子を浮遊させて沈降を防ぎ、しかもスプレー圧力下で十分に薄め、ホッパーガンまたはエアレススプレーで目詰まりを起こしません。

超高分子量HEC（溶液粘度） 2%で200,000～400,000 mPa・s ）の用量で 0.1～0.25% スプレー塗布に必要なせん断減粘挙動を維持しながら、粒子懸濁に必要な強力な低せん断ゲルネットワークを提供します。

石調ペイントの配合に関する考慮事項

• HEC を水中で予備水和します。 40～60℃ 鉱物骨材を添加する前に、より速く、より完全に溶解します。
• pHを次のように調整します 7.5～9.0 HEC 水和後 - これが最大粘度の発現に最適な範囲です。
• 機械的せん断による HEC の分解を避けるために、ゆっくりと混合しながら骨材を徐々に加えます。
• 非イオン性 HEC と互換性のある殺生物剤を含めます。石のようなコーティングは、水分含有量が高く、セルロースベースの増粘剤のため、微生物による分解の影響を非常に受けやすいです。
• 最低限のことは許可する 24時間のエージング期間 混合後、粘度が完全に上昇し、粒子の沈降平衡が確立されるようにする

ステップバイステップ: HEC を塗料配合物に組み込む方法

不適切な添加順序は、HEC の凝集と不均一な粘度の最も一般的な原因の 1 つです。再現可能な結果を得るには、次の順序に従います。

1. 水から始めます: 最初に水の全量（または大部分）を混合容器に加えます。
2. 必要に応じて pH を調整します。 高品位 HEC の場合、弱アルカリ性環境 (pH 7 ～ 9) により溶解が促進されます。必要に応じて、HEC の前にアンモニアまたは AMP-95 を水に追加します
3. 撹拌しながら HEC をゆっくりと加えます。 HEC パウダーを中速ミキサーの渦に徐々に振りかけます。一度にすべてをダンプしないでください。これは塊の原因になります
4. 十分な水分補給を許可します。 ミックス用 20～40分 溶液が透明で均一になるまで。分子量の高いグレードでは、より長い水和時間が必要になる場合があります
5. 防腐剤と分散剤を添加する 水和HEC溶液へ
6. 顔料と充填剤を追加する 高速で混ぜながら徐々に
7. 最後にラテックスバインダーを追加します ポリマーへの機械的せん断損傷を避けるため、穏やかに撹拌します。
8. 最終粘度チェック: 最小値を超えた後のストーマー粘度およびブルックフィールド粘度を測定します。 30分間の休憩時間 完全に肥厚化するために

一般的な粘度の問題とその解決方法

グレードを正しく選択した場合でも、粘度の問題が発生する可能性があります。次の表は、最も一般的な問題、考えられる原因、および実際的な解決策を示しています。

塗料の HEC 粘度性能に影響を与える要因

いくつかの配合変数が HEC と相互作用して、最終粘度に影響を与えます。これらを理解することで、配合者はバッチ間で一貫した結果を維持できるようになります。

温度

HEC 溶液の粘度は温度の上昇とともに低下します。で測定された配合 20°C では、40°C で粘度が 30 ～ 40% 低下する可能性があります。 。これは品質管理にとって重要です。再現性を高めるために、常に標準温度 (通常は 23°C) で測定してください。

pH

HEC は pH 2 ～ 12 の範囲で安定していますが、最大粘度は通常、 pH 6 ～ 9 の範囲 。極度の酸性条件 (pH 3 未満) では、時間の経過とともにセルロース主鎖の加水分解が引き起こされ、保管中に粘度が低下する可能性があります。

電解質濃度

イオン性増粘剤とは異なり、非イオン性 HEC は中程度の塩濃度によく耐えます。ただし、電解質レベルが非常に高くなります（上記 5% NaCl 相当 ) 粘度を低下させる塩析効果を引き起こす可能性があります。これは、炭酸カルシウムまたは他のイオン性鉱物充填剤を高配合で含む配合物に特に関係します。

せん断履歴

HEC 水和後の高速混合が長時間続くと、ポリマー鎖が機械的に劣化し、永続的な粘度損失が発生する可能性があります。このため、顔料の分散と粉砕のステップは、理想的には HEC 相を添加する前に完了するか、レットダウン段階でのみ HEC を添加する必要があります。

浙江宜盛新素材有限公司について

浙江宜盛新素材有限公司 は杭州湾国家工業団地の一部である上虞経済技術開発区に位置し、セルロースエーテルの設計、開発、製造、応用、販売に従事する専門企業です。安全、環境保護、持続可能な発展を中核コンセプトとする同社は、 セルロースエーテルの年間生産能力15,000トン 、HEC (ヒドロキシエチルセルロース)、HEMC (ヒドロキシエチル メチルセルロース)、HPMC (ヒドロキシプロピル メチルセルロース) を含む完全な製品範囲を提供します。

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