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乳胶涂料用的增稠剂的分类与应用

文章出处:原创网责任编辑:小莉作者:小莉人气:-发表时间:2016-07-15 16:55:00

佛山三生化工有限公司主要从事羟乙基纤维素系列产品、工业涂料原材料等深加工产品的研制开发、生产、销售和进出口贸易,主导产品有羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、乙基纤维素等,如需要可以咨询18688841669张经理。以下为您解答乳胶涂料用的增稠剂的分类与应用。

乳胶涂料用的增稠剂按其组成分主要分为四类:无机增稠剂类、纤维素类、聚丙烯酸类、聚氨酯类。根据增稠剂与乳胶粒中的各种粒子作用关系,还可分为缔合型和非缔合型,如图所示。

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增稠剂的分类
纤维素类增稠剂(HEC)
自20世纪50年代以来,纤维素类增稠剂就一直是最重要的流变助剂,主要品种有羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素等,目前使用最广泛的羟乙基纤维素。纤维素类增稠剂具有如下优点:

①增稠效率高。由于增稠剂品种甚多,能满足对增稠效率的任何要求,尤其对水相的增稠有效。

②相容性好。对现代乳胶漆配方中不计其数的其它组分有着高度的、系列化的相容性。和非纤维素型增稠剂相比,使用纤维素型增稠剂在配方变化上有较大的选择余地。

③贮存稳定性好。老化和多年经验表明,以纤维素型增稠剂增稠的乳胶漆贮存稳定性优越。随意配置的乳胶漆不管放置多久,pH值如何,均保持均匀的粘度和颜料悬浮状态。

④抗流挂。涂布过程中所出现的应力使增稠剂和水之间建立起来的水合层破坏,一旦涂布结束,乳胶漆粘度迅速恢复,流挂得以防止。

⑤粘度的pH稳定性。以纤维素型增稠剂增稠的乳胶漆,粘度在广泛的pH范围内(3~11)都是稳定的。当pH小于3,可能发生水解;当pH大于11,特别是在较高温度下,可能发生氧化,并导致粘度下降。但在正常的pH 范围内,纤维素类增稠剂有着优良的粘度稳定性。

⑥降低附着力。纤维素类增稠剂属成膜物质,与乳胶融合成一个整体。只要乳胶选择正确,乳胶用量可以很好地覆盖颜料粒子,纤维素型增稠剂决不会对其附着力有任何伤害。

但纤维素增稠剂的使用也存在较多的缺陷,主要表现在以下几个方面。
①流平性。以HEC增稠的乳胶涂料在剪切应力的作用下增稠剂与水之间建立起来的水合层被破坏,一旦涂布完成,水合层的破坏即行终止,粘度马上恢复,可以防止流挂;另一方面黏度迅速恢复,涂料没有足够的时间流平,造成刷痕或辊痕残留。
 
②飞溅性。在高速辊涂施工时,辊筒和基材的出口间隙处常会产生涂料小颗粒,称之为雾化;在手工低速辊涂时则称为飞溅。涂料粒子的产生不仅会影响涂层外观而且会带来环境问题。在辊涂中涂料受到拉伸形成细丝、薄条,在出口间隙处压力降低,在某些情况下压力甚至低于涂料中液体汽化压力,液体汽化形成空洞,进一步拉伸则形成丝,最终破坏成小液滴。较早对辊涂中的飞溅性研究认为,随着增稠剂相对分子质量的增加,乳胶涂料的飞溅性增加。HEC 增稠剂正因为其相对分子质量很大,所以易引起飞溅。
 
③涂料稳定性的影响。常规纤维素增稠剂因其亲水,很少能与乳胶粒子产生吸附,即使有一定的吸附也容易被配方中的表面活性剂所置换。因此其在水相中可以说是游离的,可能导致乳胶粒子的絮凝和相分离,这可用限溶或减溶机制来解释。当乳胶粒子的间隔小于HEC分子的螺旋直径时,HEC分子将从粒子间挤出,造成聚合物的局部浓度过低形成不平衡的渗透压,压差把乳胶粒子挤到一起。最终在漆罐中产生大规模的相分离,使上层清液中富含增稠剂,产生脱水收缩现象。乳胶粒子的絮凝还会导致漆膜的光泽降低,使漆膜多孔性增加,因而耐水性、耐蚀性不良。
 
④抗霉菌性。纤维素增稠剂属天然高分子化合物,易受到霉菌攻击,降解为单糖,使黏度下降,对生产过程的卫生条件要求严格。
 
纤维素类增稠剂及憎水改性纤维素型增稠剂(HMHEC)是涂料中用得最为广泛的增稠剂种类。经憎水改性的纤维素醚类(HMHEC)既能与水的氢键合,又能有一定程度的憎水缔合,对HEC的性能有所改善。纤维素及其他的多糖类增稠剂常以粉状形式存在,应用时常和颜料一起研磨成颜料浆。当后添加时,纤维素和其他无机粉状增稠剂会给涂料带来更多的问题。以液体形式供货的HEC和HMHEC产品为涂料的生产带来了方便。 
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