METHOCEL™ - Verdikkingsmiddelen voor Architectonische Coatin

Wat is METHOCEL™?

METHOCEL™-producten zijn op cellulose gebaseerde verdikkingsmiddelen die zijn gemaakt van wateroplosbare methylcellulose (MC) en hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), die een familie van polymeren vormen die cellulose-ethers worden genoemd. Deze wateroplosbare polymeren zijn afgeleid van cellulose die afkomstig is van natuurlijk hout of katoenlinters. Hoewel deze additieven in veel verschillende toepassingen worden gebruikt, worden ze effectief gebruikt om latexverven te verdikken. METHOCEL™-verdikkingsmiddelen bieden een aantal voordelen voor verven, die hieronder worden toegelicht.

bestendigheid

De houdbaarheid van latexverven wordt doorgaans bepaald door een verlies van viscositeit en pigmentverdeling. De houdbaarheid van latexverven kan worden verlengd wanneer METHOCEL™ wordt gebruikt als verdikkingsmiddel en pigmentstabiliserende toevoeging. Hoewel METHOCEL™ een op cellulose gebaseerd verdikkingsmiddel is, is het beter bestand tegen enzymen die door microben worden vrijgegeven dan andere op cellulose gebaseerde verdikkingsmiddelen. Naast de pH-stabiliteit van pH 3 tot 11, behouden verven die METHOCEL™-verdikkingsmiddelen bevatten een uniforme viscositeit, ongeacht de leeftijd of pH. Bovendien kunnen METHOCEL™-verdikkingsmiddelen worden gebruikt om de viscositeit van latexverven die zijn verdund door bederf, te verhogen.

Eenvoudige Applicatie

Vanwege hun pseudoplastische aard bieden METHOCEL™ cellulose-ethers meer dan alleen verdikking. Ze geven een pseudoplastische reologie die de uitzonderlijke toepassing van verven mogelijk maakt. Wanneer verven METHOCEL™ verdikkers gebruiken, neemt de viscositeit in rust toe, wat de belastbaarheid van de verf op borstels en rollers verbetert wanneer ze worden ondergedompeld. Wanneer de verf op oppervlakken wordt geborsteld of gerold, verminderen scherkrachten de viscositeit, wat een gemakkelijkere applicatie mogelijk maakt. Nadat de verf is aangebracht, neemt de viscositeit af om druppelen of doorzakken te voorkomen.

Film Duurzaamheid

Watergedragen architectonische coatings worden regelmatig aan zware omstandigheden blootgesteld. Ze moeten bestand zijn tegen schoonmaakchemicaliën, schrobben, regen en condensatie. METHOCEL™ additieven in watergedragen verven en coatings helpen om de duurzaamheid van de verffilm en de weerstand tegen chemicaliën en vocht te verbeteren. Ook de toevoeging, vloei, nivellering en spreidbaarheid worden verbeterd, waardoor de vorming van pinholes wordt verminderd en de filmuniformiteit over oppervlakken met variërende porositeit toeneemt.

duurzaamheid

Afgeleid van cellulose, geeft METHOCEL™ biologische inhoud aan formuleringen en biedt het een toekomstbestendig voordeel op het gebied van productduurzaamheid. Veel andere verdikkingsmiddelen en additieven die de tot nu toe beschreven functionaliteit bieden, zijn afgeleid van niet-hernieuwbare grondstoffen, zoals petroleum. 

Het selecteren van de juiste graad van METHOCEL™

De selectie van METHOCEL™ verdikkingsmiddelen wordt bepaald door twee hoofdcategorieën: viscositeit, die samenhangt met het molecuulgewicht, en de graad van substitutie. Deze criteria kunnen worden vastgesteld aan de hand van de beoordelingsnaam. Een voorbeeld wordt hieronder gepresenteerd.

vervanger

Chemisch gesproken zijn METHOCEL™ cellulose-ethers cellulosepolymeren met hydroxylfunctionele groepen die zijn vervangen door methoxyl- en hydroxypropylfunctionele groepen. De graad en aard van de substitutie van de cellulosefunctionele groepen varieert en kan worden geïdentificeerd aan de hand van de eerste letter in de naam van de graad.
 

chemie	A	E	F	J	K
Methyoxyl substitutie, %	27.5-31.5	28.0-30.0	27.0-30.0	16.5-20.0	19.0-24.0
Hydroxypropyl substitutie, %	0	7.0-12.0	4.0-7.5	23.0-32.0	25.0-32.0

De hoeveelheid en het type cellulose-substitutie dragen bij aan de verschillen in de organosolubiliteit van cellulose-ethers en de thermische gelatinetemperaturen. Over het algemeen neemt de organosolubiliteit van METHOCEL™-verdikkingsmiddelen toe naarmate de hydroxypropylsubstitutie toeneemt, en de thermische gelatinetemperatuur van METHOCEL™ neemt af met toenemende methoxylsubstitutie. Organische oplosmiddelen kunnen worden gebruikt in latexverfformuleringen om de filmvormingseigenschappen te verbeteren. Daarom worden de “J” en “K” verdikkingsmiddelen doorgaans aanbevolen, omdat ze compatibel zijn met de meeste co-oplosmiddelen die worden gebruikt om de filmvorming te verbeteren.

viscositeit

De viscositeit van oplossingen geproduceerd door METHOCEL™ verdikkingsmiddelen in water varieert van graad tot graad op basis van het moleculair gewicht van de cellulosepolymeer. Er zijn veel opties beschikbaar om de vormgever van verf het juiste niveau van verdikking te bieden dat per toepassing nodig is. De gemiddelde viscositeit van een 2% oplossing van METHOCEL™ in water wordt in elke graad gerapporteerd door een nummer en een 'multiplier'-letter, waarbij C 100 is en M 1000. Bijvoorbeeld, de hierboven vermelde graad, J75MS, zou een viscositeit van 75.000 cPs hebben bij 2 gew.% in water. De viscositeit van oplossingen die METHOCEL™ verdikkingsmiddelen gebruiken, zal ook variëren op basis van de concentratie waarin ze worden toegevoegd en de gebruikte oplosmiddelen. De onderstaande grafiek toont de viscositeit die door veel voorkomende METHOCEL™ graden in DI-water bij verschillende concentraties wordt gegeven.

 

Een andere belangrijke factor om te overwegen met betrekking tot de reologie van oplossingen die METHOCEL™ bevatten, is dat de pseudoplastiteit zal toenemen naarmate het molecuulgewicht en de concentratie van de polymeer toenemen. Dit betekent dat de viscositeit van oplossingen met dikkere METHOCEL™ verdikkingsmiddelen met een hoger molecuulgewicht lager zal worden naarmate de schering toeneemt. De onderstaande grafieken benadrukken deze relatie.

 

 

Oppervlaktebehandeling

De laatste eigenschap om te overwegen bij het selecteren van een METHOCEL™-graad is de oppervlaktebehandeling. METHOCEL™ cellulose-ethers die aangeduid worden met een 'S' na de 'vermenigvuldigings'-letter voor viscositeit, hebben een glyoxaal-oppervlakte behandeling ondergaan voor vertraagde hydratatie. Hier zal het cellulosepolymeer pas beginnen te hydrateren en verdikking te bieden nadat de pH is aangepast tot minstens 9. Dit maakt het mogelijk dat METHOCEL™ adequaat kan worden verdeeld in het oplosmiddel vóór hydratatie, waardoor klontering en onvoldoende verdikking van verf- en coatingformuleringen wordt voorkomen.

Het bereiden van oplossingen van METHOCEL™

Onbehandelde Poeders

Onbehandelde METHOCEL™ poeders zijn alleen oplosbaar in koud water en sommige organische oplosmiddelen. Voor op water gebaseerde oplossingen moeten ze eerst grondig worden verdeeld om klonteren te voorkomen. METHOCEL™ poeders zijn niet oplosbaar in heet water. De dispersie van onbehandelde poeders kan daarom worden bereikt door METHOCEL™ te mengen met een derde van het benodigde volume water, verwarmd tot ongeveer 90°C. Zodra METHOCEL™ gelijkmatig is verdeeld, kan het resterende volume water worden toegevoegd als ijs of koud water. Dit verlaagt de temperatuur tot een niveau waarop de METHOCEL™ verdikker wateroplosbaar wordt, waardoor het kan beginnen te hydrateren en de oplossing te verdikken.

Oppervlakte behandelde poeders

Oppervlaktebehandelde METHOCEL™ verdikkers kunnen direct aan pH-neutrale aquatische systemen worden toegevoegd en vrij eenvoudig worden verspreid met milde agitatie. Zodra de oppervlaktebehandelde METHOCEL™ gelijkmatig is verdeeld, kan hydratatie worden geactiveerd door de pH aan te passen naar 8,5-9,0 met een kleine hoeveelheid alkali. Zodra de hydratatie voltooid is, kan de pH van het systeem opnieuw worden aangepast. Oplossingen met METHOCEL™ zijn stabiel van pH 3 tot 11. Vanwege de relatieve eenvoud van bereiding worden oppervlaktebehandelde varianten van METHOCEL™ meestal aanbevolen voor gebruik in latexverven en coatings.

afsluiting

METHOCEL™ cellulose-ethers zijn een nuttig hulpmiddel voor formulators van op water gebaseerde architectonische verven en coatings om de viscositeit en reologie van formuleringen te optimaliseren en te beheersen. Wanneer ze worden gebruikt als verdikkingsadditieven in verven en coatings, biedt METHOCEL™ verbeterde viscositeit en pigmentstabiliteit, verhoogde duurzaamheid van de droge film, gemakkelijkere kwastbelasting, verbeterde smeerbaarheid en vermindering van druppelen en doorzakken. Omdat het op cellulose gebaseerde polymeren zijn, verhoogt METHOCEL™ ook de biokwaliteit in verf- en coatingformuleringen. Klik hier om alle beschikbare METHOCEL™-kwaliteiten te bekijken. Neem anders contact met ons op om de METHOCEL™ reologiemodifiers voor uw architectonische verfformulering te bespreken.