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水性涂料增稠劑的類型和選用

2019-10-17

要想在“爬上”比賽中取勝,那就先把“山”看好。水性涂料是以水為分散介質的涂料,而水的粘度非常低,不能滿足涂料的涂裝以及儲存的要求,因此生產時一般添加增稠劑來調節流變性以滿足要求。

乳膠漆是使用面最廣、使用量最多的水性涂料,能夠作為乳膠漆的增稠劑物質很多,并且隨著應用的不同,增稠劑的種類也不一樣。一般增稠劑按相對分子質量分,有低分子增稠劑和高分子增稠劑;按功能團分,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4類,下面介紹按功能團分的增稠劑選用:

1)無機增稠劑

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。這3種無機增稠劑的共同特點是抗生物降解好,低剪切速率增稠效果好。

2)纖維素類增稠劑

纖維素類增稠劑的使用歷史較長,品種也很多,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,這些都是非離子增稠劑,同時屬于非締合型水相增稠劑。纖維素類增稠劑通過水合膨脹的長鏈而增稠,其體系表現明顯的假塑性流變形態。在低剪切速率增稠效果好,對PH變化容忍度大,觸變性高;在高剪切速率時,粘度低,涂膜豐滿度差。

3)聚丙烯酸類增稠劑

聚丙烯酸類增稠劑屬陰離子型增稠劑,此類增稠劑主要是靠堿性條件下離解出來的羧酸根離子的靜電斥力使螺旋狀分子鏈伸展成棒狀增稠,因此其增稠效率對pH 有較大的依賴性,所以要保證PH不要降到7.5以下。聚丙烯酸類增稠劑一般由3種或更多的單體聚合而成,主單體一般為羧酸類單體,如丙烯酸、馬來酸或馬來酸酐、甲基丙烯酸等;第二單體一般為丙烯酸酯或苯乙烯;第三單體是具有交聯作用的單體,例如N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、雙丙烯酸丁二酯或鄰苯二甲酸二丙烯酯等。

 4)聚氨酯類增稠劑

聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是分子結構中含有—NHCOO—單元的高分子化合物。可通過二異氰酸酯和聚乙二醇在封端劑的存在下合成,聚氨酯類增稠劑是近年來新開發的非離子締合型增稠劑,是分子量相對較低的水溶性聚氨酯。分子結構中有親水部分也有親油部分,呈現出一定的表面活性。低剪切速率下粘度低,流平較好,對涂膜的光澤無影響;高剪切速率下粘度高,涂膜豐滿度高。

從以上各類增稠劑的特性分析中可以得出:任何一類增稠劑都有其特點,在水性涂料的增稠體系中,如果只有一種增稠劑,很難達到長久的貯存穩定性、良好的施工效果和理想的涂膜外觀等,所以通常采用兩種增稠劑搭配起來使用來達到較理想的效果。

文 ▏孫會杰

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