З поширенням художніх покриттів на водній основі та кольорових покриттів типу «вода у воді», що імітують камінь, до кольорових покриттів висуваються надзвичайно високі вимоги щодо стабільності частинок, стійкості до розтікання кольору, реології при нанесенні та стабільності при зберіганні. Як неіонний загущувач на водній основі та модифікатор реології, гідроксиетилцелюлоза (HEC) завдяки своїй унікальній молекулярній структурі та характеристикам сумісності стала незамінною основною добавкою у рецептурах кольорових художніх покриттів. У порівнянні з іншими ефірами целюлози, такими як HPMC та CMC, HEC краще відповідає особливим технологічним вимогам до систем кольорових покриттів.
Основні структурні характеристики HEC, що підходять для створення кольорових покриттів
Гідроксиетилцелюлоза — це водорозчинний полімер, отриманий з природної целюлози шляхом етерифікації. Її молекулярні ланцюги містять велику кількість гідроксильних груп, завдяки чому вона є неіонним полімером. На неї не впливають значення рН та електроліти у водних системах, і вона демонструє чудову сумісність з акриловими емульсіями, захисними гелями, кольоровими пастами та пігментами на основі оксидів металів.
У безперервній водній фазі кольорових покриттів молекули HEC переплітаються між собою, утворюючи тривимірну мережеву структуру. Це дозволяє не тільки регулювати базову в’язкість системи, але й утворювати перехресні зв’язки на основі водневих зв’язків із захисними гелями на основі гекториту, підвищуючи міцність інкапсуляції кольорових частинок. Це принципово вирішує типові проблеми галузі, такі як вимивання кольору, руйнування частинок, розшарування під час зберігання та провисання кольорових покриттів під час нанесення.
Шість основних переваг гідроксиетилцелюлози у кольорових художніх покриттях
1. Точно регулює базову в’язкість, щоб забезпечити грануляцію та формування кольорових частинок
Ключовим етапом виробництва кольорових покриттів типу «вода у воді» є грануляція кольорової пасти. Надто низька в’язкість суміші призводить до утворення сипучих і крихких кольорових частинок; надто висока в’язкість ускладнює грануляцію та спричиняє нерівномірність розмірів частинок.
Система HEC гнучко регулює в'язкість безперервної фази за допомогою молекулярної маси та дозування добавок, забезпечуючи стабільні умови зсуву для процесу грануляції. Це гарантує однорідність розмірів та округлу форму кольорових частинок, запобігає їх злипанню та деформації під час виробництва, а також значно підвищує вихід кольорових покриттів.
2. Синергетичне зшивання із захисним гелем, висока ефективність запобігання вимиванню кольору та надійний захист колірних частинок
Найбільшою проблемою, пов’язаною з якістю кольорових покриттів, є розтікання кольору та міграція частинок під час зберігання та нанесення, що призводить до розмиття візерунків та появи плямистості.
Гідроксильні групи на молекулах HEC утворюють фізичне зшивання із захисним гелевим шаром гекториту, підвищуючи структурну міцність суцільної фази та запобігаючи дифузії пігментів із кольорових частинок назовні. Водночас це підвищує в'язкість плівкового шару кольорових частинок, запобігаючи їх руйнуванню під тиском розпилення. Це дозволяє ідеально зберегти ефект тривимірної кам'яної текстури та уникнути міграції кольору після тривалого зберігання.
3. Відмінні тиксотропні властивості при зсуві, що забезпечують баланс між стійкістю до провисання та вирівнюванням конструкції
Кольорові декоративні покриття широко застосовуються для оздоблення вертикальних поверхонь зовнішніх та внутрішніх стін, до реологічних властивостей яких висуваються суворі вимоги.
HEC надає покриттям характерні псевдопластичні властивості: система зберігає високу в’язкість у стані спокою, ефективно запобігаючи осіданню кольорових частинок та провисанню під час вертикального нанесення; під дією зсувних зусиль, що виникають під час роботи валика та розпилювача, в’язкість швидко знижується, що забезпечує рівномірне вирівнювання покриттів. Він усуває сліди від пензля та ефект «апельсинової кірки», створює природні та розтягнуті візерунки, забезпечує гладку текстуру покриття та полегшує роботу робітників.
4. Висока стабільність суспензії пігменту, відсутність розшарування або осадження після тривалого зберігання
Кольорові покриття містять велику кількість неорганічних мінеральних пігментів та наповнювачів, щільність яких значно перевищує щільність водної фази, що ускладнює забезпечення тривалої стабільності суспензії за допомогою звичайних загущувачів.
Структура сітчастого гелю, утворена HEC, забезпечує достатню межу текучості для надійного інкапсулювання пігментів та кольорових частинок. Готові покриття не виявляють ознак розшарування, осідання або спливання кольору після 6–12 місяців зберігання при кімнатній температурі, відрізняються високою стабільністю між партіями та придатні для транспортування на великі відстані в рамках зовнішньої торгівлі та тривалого зберігання на складі.
5. Неіонні властивості, широкий діапазон сумісності, підходить для повносистемних кольорових рецептур
На відміну від аніонного CMC, HEC не чутливий до рН системи, іонів кальцію та магнію, а також стійкий до кислот, лугів та електролітів. Він сумісний з різними емульсійними системами, зокрема з чистими акриловими, стирол-акриловими та силікон-акриловими емульсіями. Водночас він не взаємодіє з добавками до покриттів, такими як диспергатори, плівкоутворювачі, антифризи та бактерициди, що забезпечує широкі можливості для коригування рецептури та дозволяє уникнути таких небажаних явищ, як руйнування емульсії та гелеутворення.
6. Відмінні водоутримуючі властивості, що сприяють оптимізації утворення плівки та зменшенню дефектів покриття
HEC має високу здатність утримувати воду, що уповільнює випаровування води з вологих плівок і подовжує час відкритої витримки. Він запобігає утворенню дрібних отворів, тріщин та втраті блиску, спричинених швидким висиханням плівок покриття в умовах високої температури та сильного вітру. Утворена плівка є щільною та еластичною, що покращує стійкість до стирання, адгезію та атмосферостійкість кольорових покриттів, а також подовжує термін експлуатації зовнішніх стінових покриттів під камінь.
