水性涂料中的 HEC 为何重要
如果您配制或分销水性涂料，您已经使用了增稠剂。问题是您使用的增稠剂是否正确。. 羟乙基纤维素 (HEC) 纤维素醚增稠剂仍然是全球建筑涂料中使用最广泛的纤维素醚增稠剂。它可以增稠、稳定和调节乳胶漆、乳胶涂料和水性油墨的流变性。.
全球 HEC 市场 2024 年的价值约为 12 亿美元，预计到 2034 年将达到 18 亿美元，年复合增长率为 4.2%。油漆和涂料是最大的单一应用领域。随着全球范围内水性配方不断取代溶剂型配方，对可靠的 HEC 增稠剂的需求也在不断增长。.
本指南涵盖了涂料配方设计师和涂料分销商在选择、使用和采购水性涂料体系所用的 HEC 时需要了解的内容。.
HEC 如何在涂料配方中发挥作用
增稠和粘度控制
羟乙基纤维素通过溶解于水并形成水合聚合物网络来增稠。这种网络可增加乳胶漆中连续相的粘度。其结果是罐内稳定性更好，沉淀更少，施工更稳定。.
HEC 是一种非离子聚合物。这意味着它不会与涂料中的离子成分（如分散剂或表面活性剂）发生相互作用而导致不稳定。这种兼容性是 HEC 在各种配方中广受欢迎的原因之一。.
防溅射
滚筒涂刷会产生飞溅。油漆液滴飞溅到房间里，会造成混乱和材料浪费。HEC 可在辊涂过程中增加漆膜的弹性，从而减少飞溅。需要低飞溅性能的配方设计师通常会选择 HEC 或疏水改性 HEC (HMHEC)，而不是单独使用缔合增稠剂。.
流平和薄膜构建
HEC 可在流平性和抗流挂性之间取得平衡。涂料的流动性足以使刷痕或辊痕流平，但又不至于在垂直表面下垂。这种平衡取决于您选择的粘度等级和配方中的用量。.
颜色验收
颜色接受度是指着色涂料呈现预期颜色的一致性。HEC 不会像某些缔合增稠剂那样干扰着色剂的分散。在生产需要可靠接受通用着色剂的着色基料时，这一点非常重要。.
保水性和开放时间
HEC 可在湿漆膜中保持水分。在室外应用和炎热气候条件下，这种保水性可延长开放时间，防止过早起皮。油漆工有更多的时间进行涂装，最终漆膜的发展也更加均匀。.
选择合适的 HEC 粘度等级
并非所有等级的 HEC 在涂料中的作用都相同。在 20°C 温度下以 mPa-s 为单位测量 2% 水溶液的粘度，决定了每单位 HEC 的添加量所产生的增稠效果。选择合适的等级是一个配方决策，而不是采购后的考虑。.
低粘度 HEC（低于 1,500 mPa-s）
低粘度牌号在增稠的同时，对高剪切粘度的影响较小。在需要流动性和流平性，但又希望罐内有一定粘稠度的配方中，低粘度等级的产品效果很好。一些配方设计师将低粘度 HEC 用作缔合增稠剂的辅助增稠剂。.
中等粘度 HEC（4,000-15,000 mPa-s）
中等粘度涂料是室内平涂和蛋壳漆的主力产品。它们能提供足够的增稠效果，使罐内粘度和辊涂效果良好，同时又不会使涂料太稠而无法流动。根据涂料总重量，典型用量范围为 0.2% 至 0.5%。.
高粘度 HEC（30,000-100,000+ mPa-s）
高粘度等级可提供最高的增稠效率。达到相同的目标粘度所需的 HEC（按重量计）更少，从而可降低原材料成本。它们还具有更强的触变性，有助于提高质感涂料和砖石涂料的抗流挂性。.
| 涂料类型 | 建议的 HEC 粘度 | 典型用量 |
|---|---|---|
| 内部平面/蛋壳 | 4,000-15,000 mPa-s | 0.2-0.5% |
| 半光/缎面 | 4,000-15,000 mPa-s | 0.15-0.35% |
| 外部乳胶 | 15,000-30,000 mPa-s | 0.2-0.4% |
| 纹理/砖石涂料 | 30,000-60,000 mPa-s | 0.15-0.3% |
| 弹性屋顶涂料 | 60,000-100,000+ mPa-s | 0.1-0.25% |
这些都是起始点。实际用量取决于 PVC、粘合剂类型以及系统中的其他增稠剂。请务必进行测试。.
HEC 与缔合增稠剂：何时使用两种增稠剂
大多数现代水性涂料都使用增稠剂组合。常见的问题是 HEC 如何与 HEUR（疏水改性乙氧基聚氨酯）和 HASE（疏水改性碱溶性乳液）等缔合增稠剂配合使用。.
港燈做得更好的地方
HEC 在抗飞溅性和颜色接受性方面表现出色。它还具有良好的罐内稳定性。它对表面活性剂类型和胶乳粒度等配方变量的敏感性较低。配方设计师非常看重这种可预测性，尤其是在生产必须接受多种着色剂的着色基料时。.
与 HEUR 相比，HEC 还具有成本效益。在对价格敏感的市场中，更多依赖 HEC 而较少依赖 HEUR 的配方能以更低的成本达到相同的性能目标。.
联用增稠剂的优势
HEUR 可提供更好的高剪切粘度（ICI 粘度），从而获得更好的成膜效果和辊筒手感。HEUR 增稠涂料通常在增稠剂含量较低的情况下具有更高的光泽度和更好的流动性。.
HASE 增稠效果好，成本低，但需要调节 pH 值，而且会与其他配方成分产生不可预知的相互作用。.
实用方法
大多数配方设计师同时使用这两种粘度。HEC 处理低剪切粘度和中剪切粘度（罐内粘度和应用粘度），而 HEUR 或 HASE 则对高剪切反应进行微调。这种组合使 HEC 具有抗飞溅性和色彩接受性，而缔合增稠剂则具有成膜性和光泽度。.
| 财产 | HEC | HEUR | HASE |
|---|---|---|---|
| 抗飞溅性 | 优秀 | 差到中等 | 中度 |
| 颜色验收 | 优秀 | 可能很敏感 | 可变 |
| 高剪切粘度 | 中度 | 优秀 | 良好 |
| 光泽度贡献 | 低 | 高 | 中度 |
| 费用 | 较低 | 更高 | 较低 |
| 配方敏感性 | 低 | 高 | 高 |
如何将 HEC 纳入喷漆工艺
直接添加与预分散
羟乙基纤维素粉末可直接加入研磨液或倾析液中，但必须在良好的搅拌下缓慢加入，以避免结块。许多配方设计师倾向于先将 HEC 预先分散在水中，然后再加入配料中。.
表面处理过的 HEC 牌号专为延迟水合而设计。它们很容易在水中分散，不会结块，几分钟后就会水合并增稠。因此在许多配方中无需进行预分散。.
添加顺序
在加工过程的早期添加 HEC，通常是在研磨阶段或卸料开始时。添加太晚会导致水合不充分和粘度不稳定。如果使用的是表面处理过的 HEC，在检查粘度前应遵循供应商建议的等待时间。.
生物稳定性
标准的 HEC 容易受到微生物的侵蚀，从而导致粘度随时间而下降。生物稳定型或抗酶类 HEC 可用于需要延长保质期的配方。如果您在高温、潮湿的储存条件下经销涂料，生物稳定型 HEC 就值得选用。.
评估涂料应用领域的 HEC 供应商
油漆配方设计师和涂料分销商在采购 HEC 时有特定的要求。以下是需要评估的内容。.
粘度 稠度
批与批之间的粘度一致性至关重要。如果一批 HEC 的粘度为 10,000 mPa-s，而下一批为 8,000 mPa-s，那么涂料的粘度就会出现波动。请供应商提供 COA 数据，显示最近发货的粘度范围。严格的规格范围意味着减少生产线上的调整次数。.
表面处理选项
供应商是否提供标准等级和表面处理等级的 HEC？经过表面处理的 HEC 可省去预分散步骤，从而简化生产。如果您的客户使用高速生产线，他们会更青睐表面处理牌号。.
生物稳定等级
供应商是否提供抗酶 HEC？在涂料在仓库或商店货架上放置数月才使用的市场中，这一点越来越重要。.
技术支持
供应商能否帮助您为配方选择合适的粘度等级？他们能否解决颜色接受性差或粘度漂移等问题？在您开发新配方或优化现有配方时，这些专业知识非常重要。.
关于知微
智威（济南）新材料有限公司. 该公司在中国的生产基地除了生产 HEC 之外，还生产 HPMC、HEMC、RDP 和 PCE。该公司使用新疆精制棉花作为原料，年生产能力为 15,000 吨。智威公司为油漆和涂料应用提供多种粘度等级的 HEC，包括表面处理型和生物稳定型。公司为每批产品提供 COA，并拥有多项专利和省级科研成果认证。产品咨询，请联系 info@zhiweichem.com 或致电 +86 183 6616 3707。.
常见问题
内饰应使用哪种粘度等级的 HEC 乳胶漆? 大多数内墙平涂和蛋壳漆都使用中等粘度的 HEC，粘度范围为 4,000-15,000 mPa-s。这样既能为罐内稳定性和辊涂提供足够的增稠效果，又不会产生过高的剪切粘度。根据 PVC 和体系中的其他增稠剂调整用量。.
可以不使用缔合增稠剂而单独使用 HEC 吗？ 可以，许多经济型涂料都可以。仅羟乙基纤维素就具有良好的抗飞溅性、色彩接受性和罐内稳定性。代价是较低的高剪切粘度，这意味着较少的成膜性和潜在的较低光泽度。对于高级涂料，HEC 和 HEUR 的组合通常性能更好。.
什么是表面处理过的 HEC？ 表面处理过的 HEC 涂有延迟剂，可防止立即水合。它很容易在水中分散而不结块，然后在短暂的延迟后水合。如果您的生产工艺不允许进行仔细的预分散，或者您正在运行高速混合生产线，表面处理过的 HEC 可以节省时间并减少浪费。.
涂料配方中应添加多少 HEC？ 典型用量为涂料总重量的 0.1% 至 0.5%，具体取决于粘度等级和目标粘度。要达到相同的目标，粘度较高的 HEC 等级所需的材料较少。请务必使用您的特定配方进行测试。.
HEC 是否与所有涂料粘合剂兼容？ HEC 是非离子型，因此可与大多数常见粘合剂兼容，包括丙烯酸、苯乙烯-丙烯酸和 VAE 胶乳。它不会与离子分散剂或表面活性剂发生相互作用而导致不稳定。不过，在使用新的粘合剂体系时，一定要验证其兼容性。.
结论
涂料用羟乙基纤维素 的作用不仅仅是增稠。它可以减少飞溅、提高颜色接受性、延长开罐时间并稳定罐身。您所选择的粘度等级以及将其融入工艺的方式都会影响最终的涂料性能。.
对于配方设计师来说，实用的方法通常是将具有低剪切力和中剪切力粘度的 HEC 与具有高剪切力性能的缔合增稠剂结合起来。对于分销商而言，提供多种 HEC 粘度等级以及标准和表面处理选项可满足最广泛的客户需求。.
智威（济南）新材料有限公司年产 15,000 吨 HEC、HPMC、HEMC、RDP 和 PCE。如需技术数据表、样品申请或定价，请联系 info@zhiweichem.com 或致电 +86 183 6616 3707。.
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