Toepassingsstudie van Hydroxyethyl Cellulose (HEC) in brandwerende coatings
- info@tenessy.com
- Olympic Sports Middle Road, Jinan, Shandong, China
Brandwerende coatings zijn functioneel coatings In staat om een isolerende houtskoollaag te vormen onder brandomstandigheden, de temperatuurstijging van de ondergrond te vertragen en gebouwen en staalconstructies te beschermen. Ze worden veel gebruikt in industriële en civiele gebouwen, tunnels, petrochemische installaties en andere infrastructuur.
Vanwege hun milieuvriendelijkheid, veiligheid en toepassingsgemak, brandwerende coatings op waterbasis zijn de belangrijkste ontwikkelingsrichting in de industrie geworden.
Hydroxyethylcellulose (HEC), een niet-ionisch, in water oplosbaar polymeer, is een onmisbaar additief geworden in brandwerende coatingformules op waterbasis. Met zijn uitstekende verdikking, waterretentie, suspensie, thixotrope eigenschappen en systeemcompatibiliteit heeft HEC een directe invloed op de opslagstabiliteit, verwerkbaarheid, filmkwaliteit en uiteindelijke brandwerende prestaties.
Dit artikel bespreekt systematisch het mechanisme, de prestatievoordelen, selectiecriteria, formuleringstoepassingen en vergelijkende analyse van HEC in brandwerende coatings en biedt een referentie voor productie en R&D.
HEC wordt geproduceerd door etherificatiemodificatie van natuurlijke cellulose. De moleculaire ketens bevatten veel hydroxyl- en hydroxyethylgroepen, waardoor ze snel oplossen in koud water en een uniforme colloïdale oplossing vormen. In brandwerende coatings op waterbasis vervult HEC meerdere belangrijke functies:
Brandwerende coatings bevatten meestal grote hoeveelheden pigmenten, vulstoffen en vlamvertragers, waardoor het controleren van de viscositeit een uitdaging is.
HEC biedt pseudoplastisch (afschuifverdunnend) gedrag:
Dit zorgt voor een gelijkmatige laagdikte en biedt een stabiele basis voor opzwellende expansie tijdens blootstelling aan brand.
De belangrijkste onderdelen van opzwellende brandwerende coatings zijn:
Door dichtheidsverschillen kan sedimentatie en harde bezinking optreden.
HEC vormt een zwakke netwerkstructuur die vaste deeltjes stabiliseert, de opslaglevensduur verlengt en ongelijkmatige brandprestaties als gevolg van vulstofsedimentatie voorkomt.
HEC houdt water uitstekend vast, vertraagt de waterverdamping en voorkomt gebreken zoals:
Het verbetert de hechting en compactheid van coatings, terwijl het de nivellerende eigenschappen verbetert en kwaststrepen en sinaasappelstructuur vermindert, waardoor decoratieve en beschermende prestaties in balans worden gebracht.
Als niet-ionische cellulose-ether vertoont HEC:
Het is compatibel met emulsies, vlamvertragers, dispergeermiddelen en antischuimmiddelen, zonder uitvlokking of fasescheiding te veroorzaken.
HEC presteert betrouwbaar onder omgevingen met hoge temperaturen, droogte of een hoog zoutgehalte, waardoor het geschikt is voor verschillende brandwerende systemen op waterbasis.
Bij hoge temperaturen (>200°C) ontbindt HEC snel zonder starre resten te vormen die de vorming van houtskool zouden belemmeren.
Door te zorgen voor uniforme, ononderbroken en dichte coatingfilms draagt HEC bij tot een stabiele uitzetting, een gematigd schuimpercentage en betere thermische isolatieprestaties tijdens blootstelling aan brand.
In brandwerende systemen op waterbasis, CMC, HPMC, en HEC zijn veelgebruikte cellulose-ethers. Hun prestatieverschillen hebben een aanzienlijke invloed op de keuze van toepassingen.
| Prestatie-index | HEC | CMC (natriumcarboxymethylcellulose) | HPMC |
|---|---|---|---|
| Ionisch type | Niet-ionisch | Anionisch | Niet-ionisch |
| Zuur/Alkali & Elektrolyt Weerstand | Uitstekend | Matig, gevoelig voor elektrolyten | Goed |
| Water vasthouden | Uitstekend | Medium | Uitstekend |
| Stabiliteit van de ophanging | Goed | Sterk | Goed |
| Filmvorming en -verschijning | Goed, uitstekend nivelleren | Matig, gevoelig voor vervellen | Uitstekende, dichte film |
| Thixotropie en verwerkbaarheid | Matig, goede weerstand tegen doorhangen | Sterk, hoge sproeibestendigheid | Gematigde, soepele toepassing |
| Geschiktheid voor brandcoatings | Universeel (ultradunne, dunne, dikke types) | Algemene coatings op waterbasis | Hoogwaardige filmvormende coatings |
| Kosten | Medium | Laag | Hoger |
Conclusie:
HEC biedt de beste algemene balans in compatibiliteit, weerstand tegen elektrolyten, verwerkbaarheid en geschiktheid voor brandcoating. Het heeft de voorkeur cellulose-ether voor brandwerende opzwellende coatings op waterbasis.
Medium-hoge viscositeit (20.000-50.000 mPa-s)
Mainstream kwaliteit met optimale balans tussen verdikking en suspensie. Geschikt voor ultradunne en dunne coatings van staalstructuren.
Lage viscositeit (5.000-15.000 mPa-s)
Geschikt voor spuitcoatings met een hoog debiet en verbeterde nivellering.
Snel oplossend/dispergeerbaar HEC
Ideaal voor industriële productie. Lost snel op zonder te klonteren, wat batchprocessen vereenvoudigt.
Ultradunne/dunne brandcoatings op waterbasis:
0,3%-1,0% (normaal: 0,5%-0,8%)
Dikke brandwerende coatings:
0,5%-1,5%, vaak gecombineerd met bentoniet of pyrogeen kiezelzuur.
Een te hoge dosering kan leiden tot een te hoge viscositeit en een trage droging; een te lage dosering kan de stabiliteit van de suspensie en de weerstand tegen uitzakken verminderen.
| Component | Gewicht % | Functie |
|---|---|---|
| Acrylemulsie | 24-28 | Filmvormend bindmiddel, hechting |
| Ammonium polyfosfaat (APP) | 30-35 | Zuurbron, bevordert de vorming van houtskool |
| Pentaerytritol | 14-16 | Koolstofbron |
| Melamine | 10-13 | Gasbron, schuimuitbreiding |
| Titaandioxide / holle microbolletjes | 6-9 | Vulmiddel, isolatie en versterking |
| HEC (28.000 mPa-s) | 0.5-0.7 | Verdikking, suspensie, waterretentie |
| Dispergeermiddel / Ontschuimer | 0.4-0.8 | Verbetert dispersie en toepassing |
| Water | Saldo | Oplosmiddel |
Deze formulering zorgt voor een goede verwerkbaarheid, opslagstabiliteit, glad coatingoppervlak en snelle vorming van een dichte isolerende houtskoollaag tijdens blootstelling aan brand, zodat wordt voldaan aan de eisen voor brandwerendheid.
TENESSY heeft meer dan 10 jaar productie-ervaring en geavanceerde productieapparatuur.
Vul in om een gratis monster te ontvangen of raadpleeg voor meer informatie.