HEC for Anti-Sag Paint Formulering: Balansering av lavskjærreologi og utjevning

En 400 µm våt nedtrekking på et vertikalt glasspanel forteller deg mer om risikoen for synking enn et fullstendig spesifikasjonsark. Hvis filmen begynner å krype i løpet av det første minuttet eller to og tykner i bunnkanten, vil ikke en heving av Stormer-viskositeten redde partiet. Problemet ligger i lavskjærområdet av reologikurven, godt under 100 KU-punktet de fleste kvalitetsbenker måler.

Det korte svaret: HEC for anti-sag malingsformulering er i praksis et spørsmål om lavskjærreologi snarere enn total fortykningsmiddelbelastning. Hydroksyetylcellulose er fortsatt den mest praktiske måten å bygge den strukturen inn i en vannbåren emulsjonsmaling, og det er vanligvis den billigste sagmotstanden du kan kjøpe per kilo. Resultatet avhenger imidlertid mye mer av karaktervalg, dosering og dispersjonsmetode enn av hvor mye pulver som går inn i møllen.

Hydroksyetylcellulose er en ikke-ionisk celluloseeter. Oppløst i vann oppfører det seg ikke som et saltfortykningsmiddel: hydroksyetylgruppene binder vann og de lange ryggradskjedene vikler seg inn i et løst tredimensjonalt nettverk. I hvile motstår nettverket flyt. Under den høye skjæringen av en pensel eller rull brytes den ned og malingen renner ut. Når skjæringen stopper, gjenoppbygges nettverket, og hvor raskt det gjenoppbygges er det som skiller en ren film fra en hengende film.

Hva HEC endres i en våt film

Sag er tyngdekraften som virker på en film som ennå ikke har utviklet nok struktur til å bære sin egen vekt. HEC påvirker den balansen gjennom tre egenskaper, og alle tre betyr noe på en gang.

• Lav skjærviskositet og flyteverdi. Dette er egenskapen som holder en 300–500 µm våt film på en vertikal vegg. Celluloseetere bidrar med mer lavskjærende kropp per kilo enn HAS eller HEUR fortykningsmidler, og det er grunnen til at HEC fortsatt er standard anti-sag-komponent i matt og middels glans veggmalinger.
• Utvinningsgrad. Struktur som gjenoppbygges umiddelbart forhindrer nedsynkning, men fryser også børstemerker og rullestiple. Struktur som gjenoppbygges for sakte lar filmen krype. Det brukbare vinduet er smalt, og det skifter med temperatur, pigmentvolumkonsentrasjon og hjelpeløsningsmiddelnivå.
• Vannretensjon og åpen tid. Celluloseetere holder vann i filmen, reduserer skinning og holder overflaten mobil lenge nok til å jevne ut. Det hjelper på utseendet, men det forlenger også perioden filmen kan synke, så de to effektene må byttes bort med vilje.

Leser reologikurven bak sag

Plott viskositet mot skjærhastighet og formen på kurven forklarer de fleste feltfeil. Tabellen nedenfor sammenligner den samme emulsjonen ved to HEC-belastninger; den vertikale spalten til venstre er der nedhenget bestemmes.

To ting er verdt å merke seg. For det første er gapet mellom kurvene bredest ved lav skjærkraft, akkurat der nedsynkning skjer og der en strømningskopp ikke kan se. For det andre konvergerer begge kurvene ved høy skjærkraft, så børstefølelse, sprut og filmbygging kan se identiske ut selv når den ene batchen synker og den andre holder. En formulerer som kun sjekker utstrømningstid jobber blindt på den ene egenskapen som betyr noe.

Standard laboratoriesjekk er ASTM D4400, kjørt på en sagmåler som tegner striper med økende våttykkelse på et vertikalt panel; anti-sag-indeksen er den tykkeste stripen som ikke bygger bro til naboen. Målet er ikke det høyeste tallet du kan nå, men en komfortabel margin over filmtykkelsen som faktisk brukes på stedet, inkludert høybyggende valser og varmt vær.

Velge riktig HEC-karakter for anti-sag ytelse

HEC selges etter viskositetsgrad, og valg av kvalitet gjør mer for synkekontroll enn små dosejusteringer. Vannbårne beleggkvaliteter klassifiseres vanligvis etter viskositeten til en 2 % løsning, vanligvis rundt 30 000, 50 000 og 100 000 mPa·s. En høyere karakter gir mer kropp med lav skjærkraft per kilo, men den spres også mindre lett, øker sprut og øker børstemotstanden.

Tre ytterligere parametere fortjener en plass i den tekniske samtalen med enhver leverandør:

• Forsinket løselighet. Overflatebehandlede kvaliteter sveller ikke før pH stiger, noe som gjør at de kan spres i pigmentkvernen uten klumpdannelse. Ubehandlede kvaliteter trenger forsiktig tilsetning under høy skjærkraft.
• Grad av substitusjon. En høyere DS betyr generelt bedre løselighet, klarere løsninger og mer motstand mot enzymatisk nedbrytning, noe som betyr noe i vannbårne produkter som lagres varmt.
• Partikkelstørrelse og finstoffinnhold. Finere pulver løses opp raskere, men genererer støv og kan forårsake fiskeøyne hvis det våtes ujevnt.

EASONZELL HEC-serien for vannbaserte malinger Dedikerte hydroksyetylcellulosekvaliteter for veggmaling, primere og topplakker med middels glans, med viskositetsoppbygging tilpasset for pigmentsuspensjon og filmhold i vannbaserte belegg. Se produkt →

For veggmaling, grunning og mellomblank toppstrøk, dedikert HEC karakterer for vannbaserte belegg er det logiske utgangspunktet fordi deres viskositetsoppbygging har blitt tilpasset for pigmentsuspensjon og filmhold i stedet for for borevæsker eller personlig pleie. Spør etter karakterens løsningsviskositet, DS-område og partikkelstørrelsesfordeling før du kjører en paneltest.

Dosering, spredning og feilene som forårsaker sag

Dosering for HEC i en konvensjonell innvendig eller utvendig emulsjon faller typisk i området 0,3–1,0 % av total formelvekt, med det nøyaktige tallet drevet av pigmentvolumkonsentrasjon, bindemiddeltype og målfilmbygging. Under det vinduet er det ikke nok nettverk til å holde filmen; godt over det lider både utjevnings- og skrubbemotstanden, og malingen begynner å se kort og stiv ut på veggen.

HEC Ved siden av HASE, HEUR og Clay

Ingen moderne maling er avhengig av et enkelt fortykningsmiddel. Det nyttige spørsmålet er ikke hvem som vinner, men hvilken del av reologikurven hver enkelt skal eie.

Et vanlig mønster er en HEC-base for kropps- og savmotstand i boksen, pluss en liten dose HEUR for å gjenopprette utjevning med høy skjærkraft og filmbygging. HASE sitter mellom de to: mer lavskjærende kropp enn HEUR, bedre flyt enn HEC, men pH-avhengig og mindre robust i dype fargetoner.

Leirefortykningsmidler bygger også billig struktur med lav skjærkraft, men de øker glanstap, gjørmesprekkrisiko og variasjon i fargestyrke, og det er grunnen til at de for det meste vises i primere og teksturprodukter i stedet for tonede toppstrøk. For å sammenligne de omkringliggende kategoriene for grunning, toppstrøk og teksturfinish side ved side, se utvalget av arkitektoniske belegg tilsetningsstoffer .

Kvalitetssjekker og kildepunkter som er verdt å skrive inn i kontrakten

Anti-sag ytelse er lett å miste mellom forsendelser, så noen få innkommende sjekker er verdt å bygge inn i spesifikasjonen i stedet for å stole på sertifikatet alene:

1. Løsningsviskositet: Brookfield-avlesning av en 2 % løsning ved 20 rpm og 25 °C, med et angitt toleransebånd.
2. Fuktighetsinnhold og uløselige rester, som begge skifter viskositet i den ferdige malingen.
3. pH i den vandige løsningen, som bør sitte nær nøytral for de fleste emulsjonssystemer.
4. Partikkelstørrelsesfordeling eller siktrest, siden grove fraksjoner sakte oppløsning og fine fraksjoner skaper støv og klumper.
5. Substitusjonsgrad, av Zeisel eller NMR, som en indikator på konsistens mellom partiene.
6. En referansemalingprøve: Stormer-viskositet etter ASTM D562 og anti-sag-indeks av ASTM D4400 på samme formel hver gang.

Lagring betyr like mye som spesifikasjon. HEC er hygroskopisk; poser som står åpne eller paller som sitter på et fuktig gulv vil skinne, og et flådd pulver sprer seg dårlig uansett hvor god karakteren er. Hold lageret tørt, forsegl åpnede poser på nytt og roter etter først-inn, først-ut-basis.

Vanlige spørsmål fra malingsprodusenter