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卡松化工为您解读增稠剂

文章出处:www.gzlhhs.com 人气:发表时间:2017-11-17 10:01

     增稠剂是一种流变助剂,不仅可以使涂料增稠,防止施工中出现流挂现象,而且能赋予涂料优异的机械性能和贮存稳定性。对于黏度较低的水性涂料来说,是非常重要的一类助剂。
     增稠剂主要有水性和油性之分。尤其是水相增稠剂应用较为普遍。增稠剂实质上是一种流变助剂,加入增稠剂后能调节流变性,使胶黏剂和密封剂增稠,防止填料沉淀,赋予良好的物理机械稳定性,控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液),还能起着降低成本的作用。特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要,能够改进和调节黏度,获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。

    目前市场上可选用的增稠剂品种很多,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四类。纤维素类增稠剂的使用历史较长、品种很多,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,曾是增稠剂的主流,其中最常用的是羟乙基纤维素。聚丙烯酸酯增稠剂基本上可分为两种:一种是水溶性的聚丙烯酸盐;另一种是丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠剂,这种增稠剂本身是酸性的,须用碱或氨水中和至pH8~9才能达到增稠效果,也称为丙烯酸碱溶胀增稠剂。聚氨酯类增稠剂是近年来新开发的缔合型增稠剂。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。

纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠效率高,尤其是对水相的增稠;对涂料涂料的限制少,应用广泛;可使用的pH范围大。但存在流平性较差,辊涂时飞溅现象较多、稳定性不好,易受微生物降解等缺点。由于其在高剪切下为低黏度,在静态和低剪切有高黏度,所以涂布完成后,黏度迅速增加,可以防止流挂,但另一方面造成流平性较差。有研究表明,增稠剂的相对分子质量增加,乳胶涂料的飞溅性也增加。纤维素类增稠剂由于相对分子质量很大,所以易产生飞溅。此类增稠剂是通过“固定水”达到增稠效果,对颜料和乳胶粒子极少吸附,增稠剂的体积膨胀充满整个水相,把悬浮的颜料和乳胶粒子挤到一边,容易产生絮凝,因而稳定性不佳。由于是天然高分子,易受微生物攻击。
聚丙烯酸类增稠剂聚丙烯酸类增稠剂具有较强的增稠性和较好的流平性,生物稳定性好,但对pH值敏感、耐水性不佳。
    缔合型聚氨酯类增稠剂这种缔合结构在剪切力的作用下受到破坏,黏度降低,当剪切力消失黏度又可恢复,可防止施工过程出现流挂现象。
    并且其黏度恢复具有一定的滞后性,有利于涂膜流平。聚氨酯增稠剂的相对分子质量(数千至数万)比前两类增稠剂的相对分子质量(数十万至数百万)低得多,不会助长飞溅。纤维素类增稠剂高度的水溶性会影响涂膜的耐水性,但聚氨酯类增稠剂分子上同时具有亲水和疏水基团,疏水基团与涂膜的基体有较强的亲合性,可增强涂膜的耐水性。由于乳胶粒子参与了缔合,不会产生絮凝,因而可使涂膜光滑,有较高的光泽度。缔合型聚氨酯增稠剂许多性能优于其它增稠剂,但由于其独特的胶束增稠机理,因而涂料配方中那些影响胶束的组分必然会对增稠性产生影响。用此类增稠剂时,应充分考虑各种因素对增稠性能的影响,不要轻易更换涂料所用的乳液、消泡剂、分散剂、成膜助剂等。
    无机增稠剂水性膨润土增稠剂具有增稠性强、触变性好、pH值适应范围广、稳定性好等优点。但由于膨润土是一种无机粉末,吸光性好,能明显降低涂膜表面光泽,起到类似消光剂的作用。所以,在有光乳胶涂料中使用膨润土时,要注意控制用量。纳米技术实现了无机物颗粒的纳米化,也赋予了无机增稠剂一些新的性能。
    常用的增稠剂有纤维素醚及其衍生物类、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂。 (1)纤维素醚及其衍生物 :纤维素醚及其衍生物类增稠剂主要有羟乙基纤维 素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素等。疏水改性纤维素是在纤维素亲水骨架上引入少量长链疏水烷基,从而成为缔合型增稠剂,其增稠效果可与相对分子质量大得多的纤维素醚增稠剂品种相当。(2)碱溶胀型增稠剂:碱溶胀增稠剂分为两类:非缔合型碱溶胀增稠剂和缔合型碱溶胀增稠剂。(3)聚氨酯增稠剂和疏水改性非聚氨酯增稠剂:聚氨酯增稠剂,是一种疏水基团改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物,属于非离子型缔合增稠剂。环境友好的缔合型聚氨酯增稠剂开发已受到普遍重视,除了上面介绍的线性缔合型聚氨酯增稠剂,还有梳状缔合聚氨酯增稠剂。

   

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