纖維素
優(yōu)點
增稠劑可用于涂料的纖維素材料包括甲基纖維素,羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素。纖維素增稠劑增稠效果最突出的特點是顯著的,賦予涂層一定的保水性,在一定程度上可以延緩涂料的干燥時間。纖維素增稠劑也會使涂料具有一定的觸變性,防止涂料沉積分層沉積。
纖維素
缺點
但是,這樣的增稠劑也會遇到流平性差的問題,特別是當使用高粘度模型時。纖維素是微生物的營養(yǎng)物質(zhì),因此應該用來加強防霉措施。纖維素增稠劑僅增稠水相,但不增稠水性涂料的其它組分,也不引起顏料與涂料中的乳液顆粒之間顯著的相互作用,因而不能調(diào)節(jié)涂料的流變性。纖維素增稠劑通常僅在低剪切速率和中等剪切速率下增加涂層的粘度。
涂料助劑在涂料中的用量很少,但能顯著提高涂料性能,已成為涂料不可缺少的組成部分。增稠劑是一種流變助劑,不僅可以使涂料增稠,防止施工中出現(xiàn)流掛現(xiàn)象,而且能賦予涂料優(yōu)異的機械性能和貯存穩(wěn)定性。對于黏度較低的水性涂料來說,是非常重要的一類助劑。
水性涂料增稠劑的種類
目前市場上可選用的增稠劑品種很多,主要有無機增稠劑、纖維素類、聚丙烯酸酯和締合型聚氨酯增稠劑四類。無機增稠劑是一類吸水膨脹而形成觸變性的凝膠礦物。主要有膨潤土、凹凸棒土、硅酸鋁等,其中膨潤土最為常用。纖維素類增稠劑的使用歷史較長、品種很多,有甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等,曾是增稠劑的主流,其中最常用的是羥乙基纖維素。聚丙烯酸酯增稠劑基本上可分為兩種:一種是水溶性的聚丙烯酸鹽;另一種是丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠劑,這種增稠劑本身是酸性的,須用堿或氨水中和至pH8——9才能達到增稠效果,也稱為丙烯酸堿溶脹增稠劑。聚氨酯類增稠劑是近年來新開發(fā)的締合型增稠劑。
各類增稠劑的特點
纖維素類增稠劑
纖維素類增稠劑的增稠效率高,尤其是對水相的增稠;對涂料配方的限制少,應用廣泛;可使用的pH范圍大。但存在流平性較差,輥涂時飛濺現(xiàn)象較多、穩(wěn)定性不好,易受微生物降解等缺點。由于其在高剪切下為低黏度,在靜態(tài)和低剪切有高黏度,所以涂布完成后,黏度迅速增加,可以防止流掛,但另一方面造成流平性較差。有研究表明,增稠劑的相對分子質(zhì)量增加,乳膠涂料的飛濺性也增加。纖維素類增稠劑由于相對分子質(zhì)量很大,所以易產(chǎn)生飛濺。并且因纖維素親水性較好,會降低涂料漆膜的耐水性。
聚丙烯酸類增稠劑
聚丙烯酸類增稠劑具有較強的增稠性和較好的流平性,生物穩(wěn)定性好,但對pH值敏感、耐水性不佳。
締合型聚氨酯類增稠劑
締合型聚氨酯類增稠劑這種締合結(jié)構(gòu)在剪切力的作用下受到破壞,黏度降低,當剪切力消失黏度又可恢復,可防止施工過程出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。并且其黏度恢復具有一定的滯后性,有利于涂膜流平。聚氨酯增稠劑的相對分子質(zhì)量(數(shù)千至數(shù)萬)比前兩類增稠劑的相對分子質(zhì)量(數(shù)十萬至數(shù)百萬)低得多,不會助長飛濺。聚氨酯類增稠劑分子上同時具有親水和疏水基團,疏水基團與涂膜的基體有較強的親合性,可增強涂膜的耐水性。
由于乳膠粒子參與了締合,不會產(chǎn)生絮凝,因而可使涂膜光滑,有較高的光澤度。締合型聚氨酯增稠劑許多性能優(yōu)于其它增稠劑,但由于其獨特的膠束增稠機理,因而涂料配方中那些影響膠束的組分必然會對增稠性產(chǎn)生影響。用此類增稠劑時,應充分考慮各種因素對增稠性能的影響,不要輕易更換涂料所用的乳液、消泡劑、分散劑、成膜助劑等。
無機類增稠劑
無機增稠劑具有增稠性強、觸變性好、pH值適應范圍廣、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。但由于膨潤土是一種無機粉末,吸光性好,能明顯降低涂膜表面光澤,起到類似消光劑的作用。
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