HEC против HEMC в лакокрасочных покрытиях: какой эфир целлюлозы выбрать?

Детали проекта

Введение

Порошки HEC и HEMC, используемые в качестве загустителей на основе эфиров целлюлозы в покрытиях на водной основе

HEC и HEMC — это эфиры целлюлозы, используемые в покрытиях на водной основе. Они помогают регулировать вязкость, текучесть, стабильность при хранении, ощущения при нанесении и качество пленки. Однако их свойства различаются.

HEC, или гидроксиэтилцеллюлоза, широко используется в латексных красках, архитектурных покрытиях, чернилах на водной основе и других системах на водной основе. Она обеспечивает плавное загущение, стабильную текучесть и хорошую эластичность. Её часто выбирают в тех случаях, когда рецептура покрытия требует мягких реологических характеристик, удобства в работе и контроля затрат.

HEMC, или гидроксиэтилметилцеллюлоза, может обеспечить более быстрое загустение, более выраженную тиксотропность, лучшую устойчивость к стеканию и повышенную водостойкость во многих системах покрытий. Её часто принимают во внимание, когда покрытию требуется более прочная структура, лучшая стабильность влажной пленки, более высокий потенциал блеска и повышенная долговечность.

Правильный выбор зависит от состава краски. Для матовой краски для внутренних стен может потребоваться не то же самое эфир целлюлозы в качестве покрытия с толстым слоем, наружного покрытия или декоративного покрытия. В данном руководстве сравниваются HEC и HEMC в лакокрасочных покрытиях и объясняет, как выбрать подходящий сорт для реального производства.

Что такое HEC?

HEC — это гидроксиэтилцеллюлоза. Это неионогенный, растворимый в воде эфир целлюлозы. В лакокрасочных материалах он в основном используется в качестве загустителя и модификатора реологических свойств. Он способствует повышению вязкости, улучшению ощущений при нанесении кистью, уменьшению оседания и облегчению нанесения краски.

HEC ценится за то, что обеспечивает относительно мягкий и равномерный загущающий эффект. Он способен формировать стабильную и мелкодисперсную реологическую структуру. Этот компонент находит применение во многих лакокрасочных системах на водной основе, особенно когда рецептура требует плавного стекания и мягких рабочих характеристик при нанесении.

Компания «Zhiwei» поставляет марки HEC для лакокрасочных материалов, бытовой химии и нефтепромысловых систем. В отношении лакокрасочных материалов компания «Zhiwei» перечисляет следующие области применения, такие как архитектурная латексная краска, латексная краска с высоким содержанием ПВХ, промышленные покрытия на водной основе, текстурные покрытия, покрытия с высокой толщиной слоя, краски на водной основе, и общее загустение на водной основе.

Что такое HEMC?

HEMC — это гидроксиэтил метилцеллюлоза. Это также неионный эфир целлюлозы, однако его химическая структура отличается от структуры HEC. Благодаря этой структуре HEMC демонстрирует более высокую скорость загущения и более выраженные тиксотропные свойства во многих системах на водной основе.

В составе лакокрасочных покрытий HEMC может способствовать улучшению контроля вязкости, технологичности, устойчивости к стеканию, водостойкости, гладкости поверхности и прочности пленки. Кроме того, он может способствовать улучшению совместимости с некоторыми добавками для лакокрасочных покрытий и латексными эмульсиями.

Компания «Zhiwei» поставляет сорта HEMC для лакокрасочных материалов, товаров повседневного химического назначения и строительных систем. В отношении лакокрасочных материалов компания «Zhiwei» указывает такие области применения, как эмульсионная краска на водной основе, декоративная краска, и общее водоразбавляемое покрытие утолщение.

Основное различие между HEC и HEMC

Сравнение образцов покрытий HEC и HEMC по вязкости и текучести

Основное отличие заключается в балансе между мягкостью и структурой.

HEC обеспечивает более плавное, мягкое и равномерное загущение. Часто его проще использовать в рецептурах, где покрытие должно обладать плавной текучестью, умеренной вязкостью и хорошей эластичностью. Он может хорошо подойти для экономичных покрытий, матовых покрытий, «дышащих» настенных покрытий, а также для систем, в которых не требуется очень сильная тиксотропия.

HEMC обеспечивает более быстрое загустение и более прочную структуру. Он способен быстро повысить вязкость и создать более тиксотропную систему покрытия. Это помогает уменьшить стекание с вертикальных поверхностей и может улучшить стабильность нанесения. Часто он находит применение в наружных покрытиях, декоративных красках, покрытиях с повышенным блеском, системах с высокой толщиной пленки, а также в рецептурах, требующих повышенной водостойкости или большей прочности пленки.

Это не означает, что HEMC всегда лучше. Это означает, что HEMC часто демонстрирует более высокую производительность в системах с высокими требованиями, в то время как HEC может быть более практичным и экономичным решением для стандартных систем.

Таблица сравнения производительности

Пленки на водной основе были протестированы на водостойкость, стойкость к механическому воздействию при чистке, блеск и характеристики высыхания

Область деятельности	HEC в сфере покрытий	HEMC в сфере покрытий
Характеристики загущения	Мягкий, однородный, стабильный	Быстрее, прочнее, с более выраженными тиксотропными свойствами
Вязкость при хранении	Как правило, стабильный	Возможно, потребуется проведение испытаний на стабильность при различных температурах
Водонепроницаемость	В условиях высокой влажности его эффективность снижается	Часто оказывается более эффективным благодаря более гидрофобным свойствам
Пигментная дисперсия	Возможно, потребуется дополнительная поддержка в виде диспергентов	Позволяет добиться более равномерного распределения пигмента
Скорость сушки	Медленнее из-за более высокой водоудерживающей способности	Работает быстрее во многих системах
Гибкость пленки	Как правило, более высокая мягкость	Повышенная твердость и износостойкость
Защита от провисания	Умеренный	Более прочный при низких сдвиговых нагрузках
Устойчивость к замораживанию-размораживанию	Более чувствительный к составу смеси	Часто лучше
Глянцевый	Более матовая или мягкая поверхность	Более высокий потенциал блеска
Эффективность дозирования	Возможно, потребуется более высокая доза	Часто действует сильнее при меньшей дозировке
Совместимость добавок	Зависимое от формулы	Часто более широкая совместимость
Устойчивость к щелочам	Более ограниченный	Часто лучше
Стойкость к истиранию	Умеренный	Как правило, сильнее
Ощущения при работе кистью	Может ощущаться небольшое сопротивление	Часто более плавный
Стоимость	Обычно ниже	Как правило, более высокие, но при этом более стабильные показатели
Воздухопроницаемость	Часто лучше	Более плотная пленка, более надежная защита от проникновения воды
Долговечность	Подходит для стандартных систем	Лучше подходит для систем, эксплуатируемых в суровых условиях

Загущение и реология

HEC обеспечивает более мягкий загущающий эффект. Он помогает создать стабильную и мелкодисперсную структуру покрытия. Благодаря этому краска становится гладкой и легко наносится. Это полезно в тех случаях, когда краска не должна становиться слишком густой или приобретать гелеобразную консистенцию.

HEMC загустевает быстрее. Он способен повысить вязкость за более короткий промежуток времени и обеспечить более выраженную тиксотропность. Это означает, что покрытие может сохранять густую консистенцию в состоянии покоя, но при этом легче наноситься при сдвиге под воздействием кисти, валика или распылителя.

Это имеет значение при нанесении вертикальными методами. При низких значениях сдвига HEMC может обеспечивать более высокую вязкость и лучшую стойкость к стеканию. Это помогает краске удерживаться на месте после нанесения. Для толстослойных и декоративных покрытий это может стать явным преимуществом.

Устойчивость при хранении

Покрытия на основе HEC часто демонстрируют меньшие изменения вязкости при хранении. Благодаря этому HEC удобно использовать в тех случаях, когда рецептуре требуется стабильная вязкость при хранении и предсказуемые эксплуатационные характеристики.

HEMC также может обеспечивать хорошую стабильность при хранении, однако состав следует протестировать в условиях перепадов температуры. В некоторых системах вязкость HEMC может изменяться со временем или под воздействием температуры из-за более сильного молекулярного взаимодействия. Это не означает, что он непригоден для использования. Просто это подчеркивает важность проведения испытаний на хранение.

Надлежащее испытание покрытия должно включать хранение при комнатной температуре, хранение при высоких температурах, хранение при низких температурах, а также циклы замораживания-оттаивания.

Водонепроницаемость и влагостойкость

HEC обладает более выраженной гидрофильностью. Это способствует нанесению покрытия на водной основе, однако может снизить водостойкость конечной пленки. В условиях высокой влажности некоторые пленки на основе HEC могут демонстрировать более низкую водостойкость, если рецептура в целом не сбалансирована.

HEMC обладает более выраженными гидрофобными свойствами. Это может способствовать повышению водостойкости и улучшению эксплуатационных характеристик пленки в условиях повышенной влажности. Для наружных покрытий, покрытий в ванных комнатах, на кухнях, а также покрытий, применяемых в помещениях с высокой влажностью, HEMC может стать более подходящим вариантом.

Тем не менее, водостойкость зависит не только от эфира целлюлозы. Важную роль играют также тип латекса, объемная концентрация пигмента, коалесцент, процесс пленкообразования, гидрофобные добавки и система наполнителей.

Дисперсия пигмента и однородность цвета

HEC способен обеспечивать стабильность по вязкости и суспензионную стабильность, однако его взаимодействие с пигментом может быть менее выраженным. В некоторых рецептурах требуется дополнительный диспергатор для предотвращения агломерации пигмента и неравномерности окраски.

HEMC способен обеспечить более эффективную диспергирующую поддержку пигментов во многих системах. Он помогает снизить флокуляцию пигментов и повысить однородность цвета. Это особенно важно при производстве декоративных красок и цветных покрытий, где внешний вид играет важную роль.

В случае тонированных красок необходимо проверить стабильность цвета при хранении. Проверьте насыщенность цвета, образование пленки, растекание, стойкость к истиранию и долгосрочное изменение цвета.

Сушка и образование пленки

HEC может замедлять высыхание, поскольку обладает высокой способностью удерживать воду. Это полезно в тех случаях, когда для покрытия требуется более длительное время открытой выдержки, однако может снизить эффективность строительных работ, если необходимо быстрое высыхание.

HEMC может способствовать более быстрой сушке во многих системах. Он может способствовать более равномерному отводу воды из пленки покрытия и ускорить процесс формирования пленки. Это может повысить эффективность работы на объекте.

В холодную или влажную погоду HEMC может помочь уменьшить проблемы с высыханием, однако его следует протестировать в составе полной системы, включающей латекс и коалесцент.

Гибкость, твердость и износостойкость

Технология HEC позволяет получить более гибкую пленку. Это может способствовать адаптации покрытия к незначительным перемещениям подложки. Данная особенность полезна в тех случаях, когда важны гибкость и воздухопроницаемость.

HEMC позволяет получить более прочную и износостойкую пленку. В составе многих рецептур он способен повысить устойчивость к истиранию, абразивному износу, ударопрочность и долговечность поверхности. Это может быть полезно для стен, подвергающихся интенсивной эксплуатации, наружных покрытий и моющихся декоративных красок.

Компромисс заключается в том, что для более твёрдой плёнки может потребоваться корректировка её гибкости. Необходимо сбалансировать количество пластификатора, температуру стекновения латекса, содержание связующего вещества и дозировку эфира целлюлозы.

Защита от провисания и вертикальное нанесение

Одним из важнейших отличий является способность противостоять провисанию.

HEC обеспечивает умеренную защиту от провисания. Он хорошо подходит для стандартных покрытий, однако его может оказаться недостаточно для толстых слоев или систем с высокой толщиной нанесения.

HEMC обеспечивает более выраженную устойчивость к стеканию, поскольку позволяет достичь более высокой вязкости при низком сдвиге. Это помогает покрытиям удерживаться на вертикальных поверхностях, не стекая вниз. Для текстурных, толстослойных и декоративных покрытий это зачастую является весомой причиной для тестирования HEMC.

Устойчивость к циклам замораживания-оттаивания и температурная стабильность

Системы покрытий HEC могут быть чувствительны к многократным циклам замерзания и оттаивания. У некоторых составов может наблюдаться снижение вязкости, расслоение или плохая восстанавливаемость.

HEMC часто обеспечивает более высокую устойчивость к циклам замораживания-оттаивания. Благодаря своей структуре это покрытие сохраняет более стабильные эксплуатационные характеристики при хранении и транспортировке в условиях низких температур. Это особенно актуально для рынков с холодными зимами или при перевозках на большие расстояния.

Следует также провести испытания на хранение при высоких температурах. HEMC часто демонстрирует лучшее сохранение вязкости при высоких температурах, тогда как HEC в некоторых системах может демонстрировать более значительную потерю вязкости.

Блеск, выравнивание и качество поверхности

HEC, как правило, создает более мягкую матовую поверхность. Это может быть полезно для нанесения матовых покрытий на стены в помещениях. Однако если требуется высокий блеск или очень гладкая поверхность, HEC может оказаться не самым подходящим вариантом.

HEMC способствует формированию более гладкой и ровной поверхности покрытия. Он позволяет улучшить самовыравнивание и блеск поверхности во многих системах. Благодаря этому он широко применяется при нанесении декоративных покрытий и в случаях, когда предъявляются повышенные требования к внешнему виду.

HEMC также может помочь уменьшить образование мелких волн и следы от кисти, если состав хорошо сбалансирован. Однако избыток загустителя может ухудшить растекаемость, поэтому дозировку необходимо проверить.

Совместимость с добавками и латексом

Рецептуры покрытий содержат множество компонентов. К ним могут относиться латексная эмульсия, пигменты, наполнители, диспергаторы, пеногасители, консерванты, коалесценты, пластификаторы, регуляторы pH и смачивающие вещества.

HEC может быть совместим со многими системами, однако в некоторых рецептурах он может вступать в взаимодействие с функциональными добавками или требовать дополнительной корректировки.

HEMC часто демонстрирует более широкую совместимость с латексными эмульсиями и добавками. Он может способствовать стабилизации эмульсионных систем и обеспечению более высокой однородности состава. Это полезно при производстве современных водоразбавляемых покрытий со сложными комплексами добавок.

Совместимость пеногасителей всегда следует проверять. Некоторые системы на основе эфиров целлюлозы могут влиять на процесс удаления пены.

Устойчивость к воздействию щелочей, химическая стойкость и атмосферостойкость

HEC демонстрирует приемлемые эксплуатационные характеристики во многих стандартных системах, однако в щелочной или агрессивной среде его эффективность может снижаться.

HEMC часто обладает более высокой стойкостью к воздействию щелочей и химических веществ. Благодаря этому он хорошо подходит для нанесения покрытий на щелочные основания, такие как стены на цементной основе, свежую штукатурку или поверхности кирпичной кладки.

HEMC также может способствовать повышению атмосферостойкости, устойчивости к ультрафиолетовому излучению, термостабильности, сопротивляемости рассыпанию и устойчивости к солевому туману в системах с повышенными эксплуатационными требованиями. Эти свойства зависят от всей пленки покрытия в целом, однако выбор эфира целлюлозы может повлиять на конечный результат.

Воздухопроницаемость и водонепроницаемость

Пленки HEC, как правило, обладают более высокой воздухопроницаемостью. Это может быть полезно при нанесении покрытий на внутренние стены и на минеральные основания, где важна паропроницаемость.

HEMC может образовывать более плотную структуру. Это может снизить воздухопроницаемость, но улучшить водонепроницаемость. Такой подход целесообразен в тех случаях, когда покрытию требуется повышенная влагостойкость или устойчивость к загрязнениям.

Таким образом, выбор зависит от конкретной задачи. Если стена должна «дышать», то подходящим вариантом может стать HEC. Если же стене требуется более прочный водонепроницаемый барьер, то лучше выбрать HEMC.

Устойчивость к накоплению грязи и истиранию

Технология HEC может привести к образованию поверхности, на которой грязь будет скапливаться с большей вероятностью, если пленка будет более шероховатой или менее плотной. Кроме того, она может демонстрировать более низкую стойкость к истиранию в условиях эксплуатации, предъявляющих высокие требования к моющимся покрытиям.

HEMC способствует формированию более гладкой и плотной поверхности. Это обеспечивает лучшую устойчивость к загрязнениям и износу при чистке. Это может быть важно для моющихся красок для внутренних работ, красок для кухни, красок для детских комнат и покрытий для наружных стен.

Соотношение стоимости и производительности

HEC, как правило, является более экономичным вариантом. Он подходит для стандартных покрытий, где основными требованиями являются базовая вязкость, хорошая эластичность и приемлемая стабильность при хранении.

HEMC, как правило, стоит дороже, но позволяет снизить дозировку и улучшить эксплуатационные характеристики. Он подходит в тех случаях, когда формуле требуется более сильное загущение, лучшая устойчивость к стеканию, повышенная водостойкость, повышенная стойкость к истиранию, более высокий блеск или лучшая долговечность.

При принятии правильного решения о закупке следует сравнивать стоимость одной тонны краски, а не только стоимость одного килограмма загустителя. Если HEMC позволяет снизить дозировку или улучшить эксплуатационные характеристики продукта, он может стать лучшим выбором для лакокрасочных покрытий премиум-класса.

Когда стоит выбрать HEC

Выбирайте HEC, если к покрытию предъявляются следующие требования:

Плавное и мягкое загущение
Мягкое ощущение при нанесении
Хорошая гибкость
Лучшая воздухопроницаемость
Снижение затрат на сырье
Стабильная вязкость при стандартных условиях хранения
Матовая или полуглянцевая отделка
Характеристики стандартной краски для внутренних стен
Общее загущение на водной основе

Оценки по системе HEC Чживэя, такие как HEC 300, HEC 2K, HEC 6K, HEC 15K, HEC 30K, HEC 50K, HEC 100K, и HEC 150K Можно проводить отбор на основе требуемой вязкости и типа покрытия. Для систем с более низкими требованиями к вязкости можно рассматривать марки с более низкими характеристиками. Марки с более высокими характеристиками можно тестировать для толстослойных покрытий и систем с более сильным загущением.

Когда следует выбрать HEMC

Выбирайте HEMC, если к покрытию предъявляются следующие требования:

Более быстрое загустение
Более выраженная тиксотропия
Улучшенная устойчивость к провисанию
Повышенная водостойкость
Улучшение дисперсии пигмента
Более высокий потенциал блеска
Повышенная стойкость к истиранию
Повышенная устойчивость к циклам замораживания-оттаивания
Повышенная атмосферостойкость
Лучшая адгезия к сложным основаниям
Улучшенная совместимость со сложными системами добавок

Марки HEMC компании Zhiwei, такие как HEMC 400, HEMC 4K, HEMC 30K, HEMC 60K, HEMC 100H, HEMC 150H, и HEMC 200H могут быть протестированы с учетом требуемой вязкости, типа покрытия и метода нанесения.

Как «Zhiwei» помогает в разработке рецептур покрытий

Для создания рецептуры водоразбавляемого покрытия выбраны марки Zhiwei HEC и HEMC

Zhiwei (Jinan) New Materials Co., Ltd. поставляет эфиры целлюлозы HEC, HEMC и HPMC для систем на водной основе. В составе лакокрасочных материалов HEC от Zhiwei способствует повышению вязкости, обеспечивает плавное нанесение валиком и стабильную текучесть в латексных красках, промышленных покрытиях на водной основе, текстурных покрытиях, толстослойных покрытиях и чернилах на водной основе.

Zhiwei HEMC подходит для лакокрасочных покрытий, в которых важны такие характеристики, как технологичность, стабильность и вязкость. Его можно тестировать в качестве загустителя для эмульсионных красок на водной основе, декоративных красок и общих лакокрасочных покрытий на водной основе.

Если вашей рецептуре требуется обеспечить плавную текучесть и контроль затрат, компания Zhiwei может предложить для тестирования марку HEC. Если вашей рецептуре требуются более высокие показатели устойчивости к стеканию, водостойкости, блеска и долговечности, компания Zhiwei может предложить марку HEMC. Окончательный выбор всегда следует подтверждать с помощью испытаний покрытий.

Заключение

И HEC, и HEMC способны улучшать свойства водоразбавляемых покрытий, но это не одно и то же.

HEC — отличный выбор для создания гладких, мягких, гибких и экономичных систем покрытий. Этот компонент хорошо подходит для рецептур, в которых требуется стабильная базовая вязкость, плавная текучесть, воздухопроницаемость и матовый вид.

HEMC — отличный выбор для покрытий, требующих повышенных эксплуатационных характеристик. Он способствует более быстрому загустению, усилению тиксотропных свойств, улучшению устойчивости к стеканию, повышению водостойкости, усилению стойкости к истиранию, увеличению блеска, повышению долговечности и улучшению совместимости во многих современных системах покрытий.

Для производителей покрытий оптимальным подходом является тестирование обоих вариантов. Следует сравнить HEC и HEMC в одной и той же рецептуре и оценить все эксплуатационные характеристики, а не только начальную вязкость.

Связаться с Zhiwei (Jinan) New Materials Co., Ltd. чтобы запросить образцы HEC и HEMC, техническую информацию и рекомендации по выбору марки для вашей рецептуры водоразбавляемого покрытия.