METHOCEL™ - Addensanti ad alte prestazioni per rivestimenti

Cosa è METHOCEL™?

I prodotti METHOCEL™ sono addensanti a base di cellulosa composti da metilcellulosa (MC) e idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) solubili in acqua, che costituiscono una famiglia di polimeri chiamati eteri della cellulosa. Questi polimeri solubili in acqua derivano dalla cellulosa proveniente da legno naturale o cotone grezzo. Anche se questi additivi trovano impiego in molteplici applicazioni, vengono utilizzati per addensare efficacemente le vernici a base di lattice. Gli addensanti METHOCEL™ conferiscono una serie di vantaggi alle vernici, dettagliati di seguito.

Resistenza

La scadenza delle vernici in lattice è tipicamente determinata dalla perdita di viscosità e sospensione del pigmento. La durata di conservazione delle vernici in lattice può essere estesa quando si utilizza METHOCEL™ come additivo per addensare e stabilizzare il pigmento. Anche se METHOCEL™ è un addensante a base di cellulosa, è più resistente agli enzimi rilasciati dai microrganismi rispetto ad altri addensanti a base di cellulosa. Oltre alla stabilità del pH da 3 a 11, le vernici contenenti addensanti METHOCEL™ mantengono una viscosità uniforme indipendentemente dall'età o dal pH. Inoltre, gli addensanti METHOCEL™ possono essere utilizzati per aumentare la viscosità delle vernici in lattice che si sono assottigliate a causa di deterioramento.

Applicazione Facile

A causa della loro natura pseudoplastica, gli eteri di cellulosa METHOCEL™ offrono più di una semplice addensante. Impartiscono una reologia pseudoplastica che consente l'eccezionale applicazione delle vernici. Quando le vernici utilizzano gli addensanti METHOCEL™, la viscosità aumenta a riposo, migliorando il caricamento della vernice su pennelli e rulli quando vengono immersi. Quando la vernice viene spalmata o arrotolata sulle superfici, le forze di taglio riducono la viscosità, consentendo un'applicazione più facile. Dopo che la vernice è stata applicata, la viscosità diminuisce per prevenire gocciolamenti o afflosciamenti.

Durabilità del film

I rivestimenti architettonici a base d'acqua sono soggetti regolarmente a condizioni severe. Devono resistere a sostanze chimiche per la pulizia, sfregamenti, pioggia e condensa. Gli additivi METHOCEL™ nelle vernici e nei rivestimenti a base d'acqua contribuiscono a migliorare la durata e la resistenza del film di vernice a sostanze chimiche e umidità. Inoltre, anche il flusso, il livellamento e la diffusibilità vengono migliorati, riducendo la formazione di pozzetti e aumentando l'uniformità del film su superfici con porosità variabile.

Sostenibilità

Essendo derivato dalla cellulosa, METHOCEL™ conferisce contenuto biologico nelle formulazioni e offre un vantaggio orientato al futuro in termini di sostenibilità del prodotto. Molti altri addensanti e additivi che offrono la funzionalità descritta finora sono derivati da materie prime non rinnovabili, come il petrolio.

Selezionare il grado appropriato di METHOCEL™

La selezione dei addensanti METHOCEL™ è governata da due criteri principali: la viscosità, che è associata al peso molecolare, e il grado di sostituzione. Questi criteri possono essere identificati dalla nomenclatura del grado. Un esempio è presentato di seguito.
 

Sostituzione

Dal punto di vista chimico, gli eteri di cellulosa METHOCEL™ sono polimeri di cellulosa con gruppi funzionali idrossilici sostituiti da gruppi funzionali metossilici e idrossipropilici. Il grado e la natura della sostituzione dei gruppi funzionali della cellulosa varia e possono essere identificati dalla prima lettera nel nome del grado.
 

Chimica	A	E	F	J	K
Sostituzione metossilica, %	27.5-31.5	28.0-30.0	27.0-30.0	16.5-20.0	19.0-24.0
Sostituzione idrossipropilica, %	0	7.0-12.0	4.0-7.5	23.0-32.0	25.0-32.0

La quantità e il tipo di sostituzione della cellulosa portano a differenze nella solubilità organica degli eteri di cellulosa e nelle temperature di gelazione termica. In generale, la solubilità organica dei addensanti METHOCEL™ aumenta con l'aumento della sostituzione idrossipropilica, e la temperatura di gelazione termica di METHOCEL™ diminuisce con l'aumento della sostituzione metossilica. I solventi organici possono essere utilizzati nelle formule di vernici in lattice per aumentare le proprietà di formazione del film. Pertanto, gli addensanti “J” e “K” sono generalmente raccomandati poiché sono compatibili con la maggior parte dei cosolventi utilizzati per migliorare la formazione del film.

Viscosità

La viscosità delle soluzioni prodotte dai addensanti METHOCEL™ in acqua varia da grado a grado in base al peso molecolare del polimero di cellulosa. Esistono molte opzioni per fornire al formulatore di vernici il giusto livello di addensamento necessario per ciascuna applicazione. La viscosità media di una soluzione al 2% di METHOCEL™ in acqua è riportata per ogni grado da un numero e una lettera "moltiplicatore", con C che corrisponde a 100 e M che corrisponde a 1000. Ad esempio, il grado sopra elencato, J75MS, avrebbe una viscosità di 75.000 cPs al 2% p/p in acqua. La viscosità delle soluzioni che utilizzano addensanti METHOCEL™ varierà anche in base alla concentrazione in cui vengono aggiunti e ai solventi utilizzati. Il grafico sottostante mostra la viscosità fornita da comuni gradi di METHOCEL™ in acqua deionizzata (DI) a diverse concentrazioni.
 

Un altro fattore importante da considerare riguardo alla reologia delle soluzioni contenenti METHOCEL™ è che la pseudoplasticità aumenterà man mano che aumentano il peso molecolare e la concentrazione del polimero. Ciò significa che la viscosità delle soluzioni con addensanti METHOCEL™ di peso molecolare più elevato diventerà inferiore con l'aumento del taglio. I grafici sottostanti evidenziano questa relazione.

 

 

Trattamento superficiale

L'ultimo attributo da considerare nella scelta di un grado di METHOCEL™ è il trattamento superficiale. Gli eteri di cellulosa METHOCEL™ contrassegnati con una "S" dopo la lettera "moltiplicatore" per la viscosità hanno un trattamento superficiale con glioxal applicato al polimero di cellulosa per un'idratazione ritardata. Qui, il polimero di cellulosa inizierà a idratarsi e a fornire un'addensamento solo dopo che il pH è stato regolato ad almeno 9. Ciò consente a METHOCEL™ di essere adeguatamente disperso nel solvente prima dell'idratazione, evitando agglomeramenti e un'insufficiente addensamento delle formulazioni di vernici e rivestimenti.

Preparazione di soluzioni di METHOCEL™

Polveri Non Trattate

Le polveri di METHOCEL™ non trattate sono solubili solo in acqua fredda e in alcuni solventi organici. Per le soluzioni a base d'acqua, devono prima essere disperse accuratamente per evitare la formazione di grumi. Le polveri di METHOCEL™ non sono solubili in acqua calda. La dispersione delle polveri non trattate può, quindi, essere ottenuta mescolando METHOCEL™ con un terzo del volume richiesto di acqua riscaldata a circa 90°C. Una volta che METHOCEL™ è uniformemente disperso, il volume rimanente di acqua può essere aggiunto come ghiaccio o acqua fredda. Questo abbassa la temperatura a un livello in cui il addensante METHOCEL™ sarà solubile in acqua, permettendogli così di iniziare ad idratarsi e addensare la soluzione.

Polveri Trattate Superficialmente

I consolidanti METHOCEL™ trattati in superficie possono essere aggiunti direttamente a sistemi acquosi neutri dal pH e disperdibili piuttosto facilmente con un'agitazione lieve. Una volta che il METHOCEL™ trattato in superficie è uniformemente disperso, l'idratazione può essere attivata regolando il pH a 8.5–9.0 con una piccola quantità di alcalino. Una volta completata l'idratazione, il pH del sistema può essere nuovamente regolato. Le soluzioni con METHOCEL™ sono stabili da pH 3 a 11. A causa della relativa facilità di preparazione, i gradi di METHOCEL™ trattati in superficie sono generalmente raccomandati per l'uso in vernici e rivestimenti in lattice.

Conclusione

Gli eteri di cellulosa METHOCEL™ sono uno strumento utile per i formulatori di vernici e rivestimenti architettonici a base d'acqua per ottimizzare e controllare la viscosità e la reologia delle formulazioni. Quando utilizzati come additivi addensanti nelle vernici e nei rivestimenti, METHOCEL™ offre una viscosità migliorata e stabilità dei pigmenti, maggiore durabilità del film secco, un caricamento del pennello più facile, migliorata spalmabilità e riduzione delle gocce e del cedimento. Essendo polimeri a base di cellulosa, METHOCEL™ aumenta anche il contenuto biologico nelle formulazioni di vernici e rivestimenti. Clicca qui per visualizzare tutti i gradi disponibili di METHOCEL™. In alternativa, contattaci qui sotto per discutere i modificatori di reologia METHOCEL™ per la tua formulazione di vernice architettonica.