乳膠漆汽車(chē)涂料增稠劑的種類(lèi)及增稠特點(diǎn)
涂料原料網(wǎng)訊乳膠漆對(duì)流變性的要求是通過(guò)增稠劑的使用而得到滿足的增稠劑多種多樣并具有各自的增稠特點(diǎn)下面就此做簡(jiǎn)單介紹
1.纖維素醚及其衍生物
纖維素醚及其衍生物類(lèi)增稠劑主要有羥乙基纖維素HEC甲基羥乙基纖維素MHEC乙基羥乙基纖維素EHEC甲基羥丙基纖維素MHPC甲基纖維素MC多糖類(lèi)和黃原膠等這些都是非離子增稠劑同時(shí)屬于非締合型水相增稠劑相對(duì)分子質(zhì)量一般為5*10^4~8*10^5在乳膠漆中最常用的是HEC其結(jié)構(gòu)如下圖所示如陶氏化學(xué)公司的ER30MQP52000QP15000等MHECEHECMHPC具有一定的疏水性在ICI黏度抗飛濺和流平等方面比HEC稍好
這類(lèi)增稠劑增稠機(jī)理是由于氫鍵使其有很高的水合作用及其分子之間的纏繞當(dāng)其加到乳膠漆后能立即吸收大量的水分使其本身體積大幅度膨脹同時(shí)高分子量的該類(lèi)增稠劑互相纏繞從而使乳膠漆黏度顯著增大產(chǎn)生增稠效果其特點(diǎn)是:與乳膠漆中各組分相容性好低剪增稠效果好對(duì)pH值變化容忍度大保水性好觸變性高由于低剪黏度高所以流平性差并且對(duì)涂膜光澤有影響因?yàn)榉肿恿枯^大分子鏈較柔韌高剪切速率時(shí)黏度又低所以涂料輥涂抗飛濺性差高剪切速率時(shí)黏度低導(dǎo)致涂膜豐滿度差苷鍵易受細(xì)菌侵蝕降解而使涂料黏度下降甚至變質(zhì)因此,使用時(shí)體系中必須添加一定的防腐劑
提高取代度能屏蔽苷鍵受細(xì)菌侵蝕從而有利于抗生物降解防酶型纖維素增稠劑就是根據(jù)此原理生產(chǎn)的纖維素醚遇水容易結(jié)塊為了防止出現(xiàn)此情況常以乙二醛處理纖維素酶以降低其在低pH值時(shí)的水合作用
疏水改性纖維素HMHEC是在纖維素骨架上引入長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷榛?span id="01rxm1y" class="myIcon">其屬于締合型增稠劑由于進(jìn)行了疏水改性在原水相增稠的基礎(chǔ)上又具有締合增稠作用能與乳液粒子表面活性劑以及顏料和填料交互作用而增加黏度其增稠效果可與分子量大得多的品種相當(dāng)HMHEC使HEC的不足之處得到改善可用于絲光乳膠漆中
2.堿溶脹型增稠劑ASE和HASE
堿溶脹增稠劑分為兩類(lèi):締合型的HASE和非締合型的ASE它們都是陰離子增稠劑相對(duì)分子質(zhì)量約為2*10^5-5*10^5
非締合型的ASE是聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液其增稠機(jī)理是在堿性體系中發(fā)生中和反應(yīng)樹(shù)脂被溶解羧基在靜電排斥的作用下使聚合物的鏈伸展開(kāi)從而使體系黏度提高達(dá)到增稠效果
締合型HASE是疏水改性的聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液其結(jié)構(gòu)如下圖所示
增稠機(jī)理是在ASE的增稠基礎(chǔ)上加上締合作用即增稠劑聚合物疏水鏈和乳膠粒子表面活性劑顏料粒子等疏水部位締合成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從而使乳膠漆體系的黏度升高其特點(diǎn)是增稠效率較高因?yàn)楸旧淼酿ざ容^低在涂料中極易分散大多數(shù)品種有一定的觸變性同時(shí)有適度的流平性也有高觸變性的產(chǎn)品可供選擇涂料輥涂抗飛濺性較好,抗菌性好,對(duì)涂膜的光澤無(wú)不良影響但對(duì)pH值敏感HASE也有含聚氨醋和不含聚氨酯的兩類(lèi)這種增稠劑如海名斯德謙公司的RHEOLATE150AP425等
3.聚氨酯增稠劑HEUR
HEUR是一種疏水基團(tuán)改性的乙氧基聚氨醋水溶性聚合物屬于非離子型締合增稠劑.相對(duì)分子質(zhì)量約為3*10^4-5*10^4其中幾種HEUR結(jié)構(gòu)如下圖所示
增稠機(jī)理是HEUR在乳膠漆水相中像表面活性劑一樣形成膠束即疏水端與乳膠粒子表面活性劑等的疏水結(jié)構(gòu)吸附在一起形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)達(dá)到增稠結(jié)果其特點(diǎn)是:由于低剪切速率黏度低所以流平性較好對(duì)涂料的光澤無(wú)影響而高剪切速率黏度高故涂膜豐滿度高分子量較低并且高剪切速率黏度高因此涂料輥涂施工抗飛濺性好在這些方面一般優(yōu)于堿溶脹型增稠劑另外抗菌性好屈服值低但是配方中表面活性劑乳液溶劑等對(duì)其增稠效果都有很大影響因?yàn)槭鞘杷Y(jié)構(gòu)互相吸附締合所以體系中任一組分HLB值的改變增稠效果也隨之改變即對(duì)配方變動(dòng)非常敏感
4.疏水改性非聚氨酯增稠劑HENN
這是一種疏水基團(tuán)改性的乙氧基非聚氨酯水溶性聚合物也屬于非離子型締合增稠劑性能與HEUR相似
5.無(wú)機(jī)增稠劑
目前用于乳膠漆的無(wú)機(jī)類(lèi)增稠劑主要有以下3種
第一種是膨潤(rùn)土">膨潤(rùn)土使用較多的是鈉基膨潤(rùn)土呈片狀結(jié)構(gòu)吸水體積增大形成觸變的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而使對(duì)體系增稠如海名斯公司的BENAQUA4000BENTONEDEBENTONELTBENTONEGSBENTONEOC等
第二種是凹凸棒土呈針狀.分散于水中后顆粒間形成網(wǎng)絡(luò)將水包裹于其中而起增稠作用其增稠效率比膨潤(rùn)土高具有良好的觸變性能防止顏料填料下沉
第三種是氣相二氧化硅白炭黑在涂料生產(chǎn)中可以通過(guò)加入適當(dāng)?shù)陌滋亢趤?lái)控制體系的黏度在體系含醇的情況下增稠效果較好具有良好的觸變性能防沉效果好
這三種無(wú)機(jī)增稠劑的共同特點(diǎn)是抗生物降解性好低剪增稠效果好但輥涂抗飛濺性差
6.絡(luò)合型有機(jī)金屬化合物類(lèi)增稠劑
這是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一類(lèi)新型增稠劑作為乳膠漆的結(jié)構(gòu)性增稠劑其顯著特點(diǎn)是抗流掛性滾涂抗飛濺性流平性等都優(yōu)于纖維素酶類(lèi)增稠劑其增稠機(jī)理也是通過(guò)氫鍵作用目前國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有產(chǎn)品問(wèn)世國(guó)外有幾家公司生產(chǎn)這種增稠劑對(duì)采用HEC保護(hù)膠體的乳液是有效的
