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水性涂料增稠剂的类型和选用

2019-10-17

要想在“爬上”比赛中取胜,那就先把“山”看好。水性涂料是以水为分散介质的涂料,而水的粘度非常低,不能满足涂料的涂装以及储存的要求,因此生产时一般添加增稠剂来调节流变性以满足要求。

乳胶漆是使用面最广、使用量最多的水性涂料,能够作为乳胶漆的增稠剂物质很多,并且随着应用的不同,增稠剂的种类也不一样。一般增稠剂按相对分子质量分,有低分子增稠剂和高分子增稠剂;按功能团分,主要有无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂4类,下面介绍按功能团分的增稠剂选用:

1)无机增稠剂

无机增稠剂是一类吸水膨胀而形成触变性的凝胶矿物。主要有膨润土、凹凸棒土、硅酸铝等,其中膨润土最为常用。这3种无机增稠剂的共同特点是抗生物降解好,低剪切速率增稠效果好。

2)纤维素类增稠剂

纤维素类增稠剂的使用历史较长,品种也很多,有甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等,这些都是非离子增稠剂,同时属于非缔合型水相增稠剂。纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,其体系表现明显的假塑性流变形态。在低剪切速率增稠效果好,对PH变化容忍度大,触变性高;在高剪切速率时,粘度低,涂膜丰满度差。

3)聚丙烯酸类增稠剂

聚丙烯酸类增稠剂属阴离子型增稠剂,此类增稠剂主要是靠碱性条件下离解出来的羧酸根离子的静电斥力使螺旋状分子链伸展成棒状增稠,因此其增稠效率对pH 有较大的依赖性,所以要保证PH不要降到7.5以下。聚丙烯酸类增稠剂一般由3种或更多的单体聚合而成,主单体一般为羧酸类单体,如丙烯酸、马来酸或马来酸酐、甲基丙烯酸等;第二单体一般为丙烯酸酯或苯乙烯;第三单体是具有交联作用的单体,例如N,N-亚甲基双丙烯酰胺、双丙烯酸丁二酯或邻苯二甲酸二丙烯酯等。

 4)聚氨酯类增稠剂

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物。可通过二异氰酸酯和聚乙二醇在封端剂的存在下合成,聚氨酯类增稠剂是近年来新开发的非离子缔合型增稠剂,是分子量相对较低的水溶性聚氨酯。分子结构中有亲水部分也有亲油部分,呈现出一定的表面活性。低剪切速率下粘度低,流平较好,对涂膜的光泽无影响;高剪切速率下粘度高,涂膜丰满度高。

从以上各类增稠剂的特性分析中可以得出:任何一类增稠剂都有其特点,在水性涂料的增稠体系中,如果只有一种增稠剂,很难达到长久的贮存稳定性、良好的施工效果和理想的涂膜外观等,所以通常采用两种增稠剂搭配起来使用来达到较理想的效果。

文 ▏孙会杰

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