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水性金属漆中增稠剂的作用及分类

文章出处:东莞德圣龙涂料有限公司 人气:-发表时间:2017-03-21 09:52:00

  涂料助剂在水性金属漆中的用量很少,但能显著提高水性金属漆的性能,已成为水性金属漆不可缺少的组成部分。水性金属漆常用的助剂有成膜助剂、增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂等。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,而且能赋予水性涂料优异的机械性能和贮存稳定性。对于黏度较低的水性金属漆来说是非常重要的一类助剂。

水性金属漆

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  水性金属漆用增稠剂的分类。目前市场上可选用的增稠剂品种多,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,有羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、乙基羟乙基纤维素(EHEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)等,曾是增稠剂的主流,基中最常用的是羟乙基纤维素。聚丙烯酸脂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,需用碱或氨水中至pH=8~9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。

  水性金属漆的增稠作用

  纤维素类增稠剂。纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合,提高了聚合物本身的流体体积,减少了颗粒自由活动的空间,从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高,表现为在静态和低剪切力有高黏度,在高剪切力下为低黏度。这是因为在静态或低剪切力时,纤维素分子链处于无序状态而使体系黏度下降。

  聚丙烯酸类增稠剂。其增稠机理是增稠剂溶于水中,通过羧酸根离子的同性静电斥力,分子链由螺旋状伸展为棒状,从而提高了水相的黏度。另外,它还通过在乳胶粒与颜料之间架桥形成网状结构,增加了体系的黏度。

  缔合型聚氨酯类增稠剂。A.J.Reuvers对缔合型聚氨酯类增稠剂的增稠机理作用了详细的研究。这类增稠剂的分子结构中引入了亲水基团和疏水团,使其呈现出一事实上的表面活性剂的性质。当它的水溶液浓度超过某一特定浓度时,形成胶束,胶束和聚合物粒子缔合形成网状结构,使体系黏度增加。另一方面一个分子带几个胶束,降低了水分子的迁移性,使水相黏度也提高。这类增稠剂不仅对涂料的流变性产生影响,而且与相邻的乳胶粒子间存在相互作用,如果这个作用太强的话,容易引起乳胶分层。

  无机增稠剂膨润土。是一种层状硅酸盐,吸水后膨胀形成絮状物质,且有良好的悬浮性和分散性,与适量的水结合成胶状体,在水中能释放出电微粒,增大体系黏度。


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