Épaississement des peintures au latex avec METHOCEL™.

    Le marché des peintures et revêtements architecturaux a connu une croissance substantielle au cours de la dernière décennie en raison de l'augmentation de la population, de la croissance du marché du logement et de l'augmentation des dépenses d'infrastructure.  La demande croissante de revêtements verts à haute performance a poussé le marché vers les peintures à l'eau. Si la technologie du latex a beaucoup progressé au cours des 60 dernières années, les formulations doivent encore être optimisées pour répondre aux critères de performance des consommateurs.  Le contrôle précis de la viscosité et de la rhéologie fourni par METHOCEL™ est essentiel pour maximiser les performances des peintures au latex.

Qu'est-ce que METHOCEL™ ?


Les éthers de cellulose METHOCEL™ sont une famille de polymères hydrosolubles de méthylcellulose (MC) et d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) utilisés pour épaissir efficacement les peintures au latex.  Les peintures au latex épaissies avec METHOCEL™ offrent un certain nombre d'avantages.

Stabilité
 

La durée de conservation des peintures au latex est généralement déterminée par la perte de viscosité et la perte de suspension des pigments.  La durée de conservation des peintures au latex peut être prolongée lorsque METHOCEL™ est utilisé comme épaississant et modificateur de rhéologie.  METHOCEL™ est plus résistant aux enzymes libérées par les microbes que les autres épaississants cellulosiques.  Ceci et la stabilité du pH de 3 à 11 permettent aux peintures au latex épaissies avec METHOCEL™ de conserver une viscosité uniforme quel que soit l'âge ou le pH.  En outre, les peintures au latex qui ont perdu leur viscosité en raison de leur détérioration peuvent être ré-épaissies avec METHOCEL™ pour obtenir une viscosité adéquate et stable.


Application facile
 

En raison de la nature pseudoplastique de METHOCEL™, les peintures au latex épaissies avec les polymères présentent des propriétés d'application exceptionnelles.  METHOCEL™ améliore le chargement de la peinture sur les brosses et les rouleaux.  En outre, le modificateur de rhéologie améliore l'écoulement, le nivellement et l'étalement.
 

Durabilité du film
 

Les revêtements architecturaux en phase aqueuse sont régulièrement soumis à des conditions difficiles.  Ils doivent pouvoir résister aux produits chimiques de nettoyage, au frottement, à la pluie et à la condensation.  L'ajout de METHOCEL™ aux peintures et revêtements en phase aqueuse permet d'améliorer la durabilité et la résistance aux produits chimiques et à l'humidité.  En outre, la formation de trous d'épingle est réduite et l'uniformité du film est améliorée sur les surfaces à porosité variable.
 

Choisir le bon grade de METHOCEL™.


La sélection des grades METHOCEL™ est déterminée par deux critères principaux : la viscosité (poids moléculaire) et le degré de substitution.  Ces critères peuvent être identifiés par la nomenclature des grades.  Par exemple :


 

Substitution

METHOCEL™ sont des polymères à base de cellulose pour lesquels les groupes fonctionnels hydroxyle ont été substitués par des groupes fonctionnels méthoxyle et hydroxypropyle.  Le degré et la nature de la substitution varient et peuvent être identifiés par la première lettre du nom du grade.

 
Chimique A E F J K
% MeO 27.5-31.5 28.0-30 27.0-30.0 16.5-20.0 19.0-24.0
% HP 0 7.0-12.0 4.0-7.5 23.0-32.0 25.0-32.0

La quantité et le type de substitution entraînent des différences dans l'organosolubilité et les températures de gélification thermique des polymères.  En général, l'organosolubilité du METHOCEL™ augmente lorsque la substitution hydroxypropyle augmente, et la température de gélification thermique du METHOCEL™ diminue lorsque la substitution méthoxyle augmente.  Dans les formulations de peinture au latex, les produits chimiques "J" et "K" sont généralement recommandés car ils sont compatibles avec la plupart des cosolvants utilisés pour améliorer la formation du film.
 

Viscosité

La viscosité des solutions produites par METHOCEL™ dans l'eau varie d'un grade à l'autre en fonction du poids moléculaire du polymère.  La viscosité moyenne d'une solution à 2 % de METHOCEL™ dans l'eau est indiquée dans chaque grade par un chiffre et une lettre " multiplicateur ", C correspondant à 100 et M à 1000.  Par exemple, le grade ci-dessus, J75MS, aurait une viscosité de 75 000 mPa*s à 2% dans l'eau.  La viscosité des solutions METHOCEL™ varie également en fonction de la concentration à laquelle elles sont ajoutées et du choix du solvant.  Le graphique ci-dessous montre la viscosité des grades courants de METHOCEL™ dans l'eau distillée à différentes concentrations.
Un autre facteur important à prendre en compte concernant la rhéologie des solutions contenant METHOCEL™ est que la psuédoplasticité augmentera au fur et à mesure que le poids moléculaire et la concentration du polymère augmentent.  Les graphiques ci-dessous mettent en évidence cette relation.


 
Traitement de surface

Le dernier attribut à prendre en compte lors de la sélection d'un grade METHOCEL™ est le traitement de surface.  Les grades METHOCEL™ qui sont désignés par un " S " après la viscosité sont traités en surface pour une hydratation retardée.  Ceux-ci ne s'hydrateront pas et ne commenceront pas à s'épaissir tant qu'un ajustement du pH de la solution n'aura pas eu lieu pour augmenter le pH à 9. Cela permet au METHOCEL™ de se disperser correctement dans le solvant avant l'hydratation et empêche toute agglutination.

Préparation des solutions METHOCEL™
 

Poudres non traitées

Les poudres METHOCEL™ non traitées sont solubles dans l'eau froide et dans certains solvants organiques ; cependant, elles doivent d'abord être complètement dispersées dans l'eau pour éviter l'agglutination.  Les poudres METHOCEL™ ne sont pas solubles dans l'eau chaude.  La dispersion des poudres non traitées peut être réalisée en mélangeant METHOCEL™ avec 1/3 du volume requis d'eau chauffée à 90°C. Une fois que le METHOCEL™ est uniformément dispersé, le volume d'eau restant peut être ajouté sous forme de glace ou d'eau froide.  Cela réduit la température de la dispersion à la température à laquelle le METHOCEL™ devient soluble dans l'eau et la poudre commence à s'hydrater et la viscosité augmente.

Poudres traitées en surface
 

Les grades de METHOCEL™ traités en surface ont été traités au glyoxal et peuvent être ajoutés directement aux systèmes aqueux à pH neutre et dispersés assez facilement avec une agitation douce.  Une fois que le METHOCEL™ traité en surface a été uniformément dispersé, l'hydratation peut être déclenchée en ajustant le pH avec une petite quantité de base à 8,5-9,0.  Une fois l'hydratation terminée, le pH du système peut être ajusté et doit être stable entre 3 et 11.  En raison de leur facilité d'utilisation, les grades METHOCEL™ avec traitement de surface sont généralement recommandés pour une utilisation dans les peintures et revêtements latex.

Conclusion

Les éthers de cellulose METHOCEL™ sont un outil utile pour les formulateurs de peintures et de revêtements architecturaux en phase aqueuse afin d'optimiser et de contrôler la viscosité et la rhéologie des formulations.  Lorsqu'il est utilisé pour épaissir les peintures et les revêtements, METHOCEL™ offre une meilleure stabilité par rapport aux autres polymères à base de cellulose, une durabilité accrue du film sec, un chargement plus facile au pinceau, une meilleure aptitude à l'étalement et une réduction des éclaboussures. 
 
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