Традиционная гидроксиэтилцеллюлоза (HEC) уже давно страдает от таких недостатков, как низкая стойкость к электролитам, недостаточная водостойкость лакокрасочных пленок, разбрызгивание при нанесении валиком и склонность пигментов к осаждению при использовании в водоразбавляемых покрытиях, средствах ежедневного ухода и моющих средствах, а также в промышленных эмульсионных составах. Ассоциативная гидроксиэтилцеллюлоза, также известная как гидрофобно-модифицированная гидроксиэтилцеллюлоза (сокращенно HMHEC), представляет собой модифицированный эфир целлюлозы второго поколения. Обладая уникальной гидрофобной ассоциативной молекулярной структурой, она идеально компенсирует недостатки традиционной HEC и стала основным реологическим загустителем для высококачественных водоразбавляемых составов.

Что такое ассоциативная гидроксиэтилцеллюлоза (HMHEC)?

Ассоциативная гидроксиэтилцеллюлоза синтезируется на основе гидроксиэтилцеллюлозы, полученной из натурального хлопка или древесной целлюлозы, в качестве основной цепи. Длинноцепочечные гидрофобные боковые цепи с алкильными остатками C8–C18 присоединяются к основной цепи посредством реакции этерификации, образуя амфифильную полимерную структуру с гидрофильными основными цепями и гидрофобными боковыми цепями.

• Гидрофильные гидроксиэтильные группы: обеспечивают быстрое растворение в холодной воде и совместимость со всеми системами на водной основе.
• Гидрофобные алкильные боковые цепи: обеспечивают гидрофобное взаимодействие между молекулами и частицами эмульсии, приводящее к образованию обратимой трехмерной сетевой структуры, отчего и получило название “ассоциативная»
  В отличие от традиционного HEC, загустение которого происходит исключительно за счет водородных связей и молекулярного переплетения, HMHEC использует двойной механизм загустения, сочетающий водородные связи и гидрофобное взаимодействие, что обеспечивает значительное улучшение реологических свойств.

Пять основных преимуществ технологии HMHEC в плане производительности

1. Сверхвысокая эффективность загущения, снижение затрат на дозировку состава

Для достижения той же целевой вязкости дозировку HMHEC можно уменьшить на 30%–50% по сравнению с традиционным HEC. Даже небольшое добавление обеспечивает идеальную вязкость в банке, снижая количество добавляемого целлюлозного порошка и общую стоимость сырья, что делает его подходящим для рецептур массового промышленного производства.

2. Превосходная псевдопластичность, обеспечивающая отличные эксплуатационные характеристики (основное преимущество для покрытий)

Он обладает выраженным свойством сдвигового разжижения:

• Низкое сдвиговое усилие в состоянии покоя: система сохраняет высокую вязкость, что предотвращает провисание при нанесении покрытия на вертикальные поверхности и исключает стекание при нанесении толстого слоя.
• Высокая скорость сдвига при нанесении краски валиком или кистью: вязкость быстро снижается, что обеспечивает гладкое и шелковистое нанесение. Это значительно уменьшает разбрызгивание краски, снижает загрязнение на строительной площадке и потери материала, а также позволяет получить пленки с меньшим количеством следов от кисти и превосходной гладкостью.

3. Устойчивость к воздействию соли и поверхностно-активных веществ, стабильные рабочие характеристики в широком диапазоне значений pH для сложных систем

Обычный HEC подвергается резкому снижению вязкости при контакте с электролитами или поверхностно-активными веществами высокой концентрации. Гидрофобная ассоциативная сеть HMHEC повышает солестойкость в 2–3 раза, обеспечивая стабильные рабочие характеристики в диапазоне pH 3,5–11,0

• Отсутствие фазового разделения в моющих средствах с высоким содержанием соли и шампунях с катионными кондиционерами;
• Стабильная вязкость без снижения в течение длительного срока хранения промышленных лакокрасочных материалов, содержащих диоксид титана и неорганические наполнители.

4. Долговременная стабильность суспензии для предотвращения осаждения пигментов и масляных фаз

Гидрофобные группы адсорбируют частицы пигмента, эмульсионные смолы, силиконовое масло и смазку, фиксируя дисперсные фазы и образуя стабильную коллоидную систему:

•  Латексные краски: отсутствие осадка или отделения воды из диоксида титана и цветовых паст даже после нескольких месяцев хранения;
•  Средства личной гигиены: равномерное распределение силиконового масла и эфирных масел растительного происхождения без образования маслянистого осадка на дне флакона
• Печатные пасты: однородная суспензия красителей, обеспечивающая четкие контуры печати без растекания краски.

5. Повышение водостойкости лакокрасочных пленок без ущерба для блеска

Традиционный HEC содержит избыточное количество гидрофильных групп, что приводит к появлению белого налета и низкой стойкости плёнок к механическому воздействию при контакте с водой. Гидрофобные боковые цепи HMHEC снижают общую гидрофильность, значительно повышая водостойкость и стойкость высохших плёнок к механическому воздействию. При этом он демонстрирует отличную совместимость с акриловыми эмульсиями и полиуретановыми дисперсиями и не вызывает потери блеска или помутнения покрытий.

Четыре основные области промышленного применения

1. Промышленность по производству водоразбавляемых лакокрасочных материалов (крупнейшая область применения)

Латексные краски для внутренних и наружных работ, водоразбавляемые покрытия для дерева, финишные покрытия для пластика, промышленные водоразбавляемые антикоррозионные краски, водоразбавляемые печатные краски

Основные функции: регулирование реологических свойств, предотвращение провисания, защита от разбрызгивания, суспендирование наполнителей и повышение водостойкости плёнок покрытия. В сочетании с ассоциативными полиуретановыми загустителями данное вещество может заменить традиционный HEC, обеспечивая оптимальный баланс между эксплуатационными характеристиками и стабильностью при хранении.

2. Средства личной гигиены и бытовая химия (для высококачественных средств для стирки и ухода)

Шампунь без сульфатов, кондиционер для волос, гель для душа, крем для лица, прозрачный гель, солнцезащитный крем

HMHEC обладает мягким действием и не вызывает раздражения. Он уплотняет составы и стабилизирует системы на основе силиконового масла, обеспечивая плотную и стойкую пену, не оставляющую липких следов после смывания. Растворы прозрачных составов имеют кристально чистый вид.

3. Пасты для печати на текстиле

Реактивные печатные пасты, пигментные печатные пасты
Он улучшает диспергируемость красителей, обеспечивает четкие края печати, предотвращает забивание трафарета и поддерживает стабильные рабочие характеристики систем цветных паст, устойчивых к воздействию электролита.

4. Сегменты рынка: нефтедобыча, фармацевтика и строительные материалы

• Жидкости на водной основе для бурения и гидроразрыва пластов: обладают устойчивостью к воздействию минерализованной пластовой воды и обеспечивают превосходную способность удерживать и транспортировать проппант.
• Фармацевтические гели для местного применения, суспензии для перорального применения: мягкий загуститель с хорошей биосовместимостью.
• Строительные растворы на водной основе, клеи на водной основе: обеспечивают водоудерживающий и загущающий эффекты для улучшения технологичности при строительстве