Сравнение видов, преимущества и недостатки загустителей в водоэмульсионных красках!

      Добавки для покрытия используются в покрытиях в небольших количествах, но они могут значительно улучшить эксплуатационные характеристики покрытий и стали неотъемлемой частью покрытий. Загуститель – это своего рода реологическая добавка, которая способна не только загустить покрытие и предотвратить провисание в процессе строительства, но и придать покрытию отличные механические свойства и устойчивость при хранении. Это очень важный класс добавок для красок на водной основе с низкой вязкостью.

1 Виды загустителей красок на водной основе

       В настоящее время на рынке доступно множество видов загустителей, в основном включая неорганические загустители, целлюлозы, полиакрилаты и ассоциативные полиуретановые загустители. Неорганический загуститель представляет собой своего рода гелеобразный минерал, который поглощает воду и расширяется, образуя тиксотропию. В основном это бентонит, аттапульгит, силикат алюминия и др., среди которых наиболее часто используется бентонит. Целлюлозные загустители имеют долгую историю использования и имеют множество разновидностей, в том числе (метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза) и т. д., которые раньше были основным загустителем. Наиболее часто используемой из них является гидроксиэтилцеллюлоза. Полиакрилатные загустители можно разделить на два типа: водорастворимый полиакрилат; другой представляет собой гомополимерный или сополимерный эмульсионный загуститель акриловой кислоты и метакриловой кислоты. Он сам по себе кислый, и его необходимо нейтрализовать щелочью или аммиачной водой до pH 8–9 для достижения эффекта загущения, также известного как загуститель для набухания щелочей акриловой кислоты. Полиуретановые загустители — это новые ассоциативные загустители, разработанные в последние годы.

2 Характеристики различных загустителей

2.1 Целлюлозный загуститель

       Целлюлозные загустители обладают высокой эффективностью загущения, особенно при загущении водной фазы; они имеют меньше ограничений по рецептурам покрытий и широко используются; их можно использовать в широком диапазоне pH. Однако есть и недостатки, такие как плохое выравнивание, повышенное разбрызгивание при нанесении валиком, плохая стабильность и подверженность микробному разложению. Поскольку он имеет низкую вязкость при высоком сдвиге и высокую вязкость при статическом и низком сдвиге, вязкость быстро увеличивается после нанесения покрытия, что может предотвратить провисание, но, с другой стороны, приводит к плохому выравниванию. Исследования показали, что с увеличением относительной молекулярной массы загустителя увеличивается и разбрызгивание латексной краски. Целлюлозные загустители склонны к разбрызгиванию из-за их большой относительной молекулярной массы. А поскольку целлюлоза более гидрофильна, она снижает водостойкость лакокрасочной пленки.

2.2 Акриловый загуститель

       Загустители на основе полиакриловой кислоты обладают сильными загущающими и выравнивающими свойствами, хорошей биологической стабильностью, но чувствительны к pH и имеют плохую водостойкость.

2.3 Ассоциативный полиуретановый загуститель

       Ассоциативная структура ассоциативного полиуретанового загустителя разрушается под действием сдвиговой силы, и вязкость снижается. Когда сила сдвига исчезает, вязкость может быть восстановлена, что может предотвратить явление провисания в процессе строительства. А восстановление вязкости имеет определенный гистерезис, который способствует выравниванию пленки покрытия. Относительная молекулярная масса (от тысяч до десятков тысяч) полиуретановых загустителей намного ниже относительной молекулярной массы (от сотен тысяч до миллионов) первых двух типов загустителей и не способствует разбрызгиванию. Молекулы полиуретанового загустителя имеют как гидрофильные, так и гидрофобные группы, а гидрофобные группы имеют сильное сродство с матрицей покрывающей пленки, что может повысить водостойкость покрывающей пленки. Поскольку в ассоциации участвуют частицы латекса, флокуляции не происходит, поэтому пленка покрытия может быть гладкой и иметь высокий блеск. Многие свойства ассоциативных полиуретановых загустителей превосходят свойства других загустителей, но благодаря уникальному механизму загущения мицелл те компоненты в рецептуре покрытия, которые влияют на мицеллы, неизбежно будут влиять на свойства загустителя. При использовании такого типа загустителя следует полностью учитывать влияние различных факторов на эффективность загущения, а эмульсию, пеногаситель, диспергатор, пленкообразующую добавку и т. д., используемые в покрытии, не следует легко заменять.

2.4 Неорганические загустители

       Неорганические загустители обладают преимуществами сильного загущения, хорошей тиксотропии, широкого диапазона pH и хорошей стабильности. Однако, поскольку бентонит представляет собой неорганический порошок с хорошим светопоглощением, он может значительно снизить блеск поверхности пленки покрытия и действовать как матирующий агент.