水性塗料中增稠劑的種類與優缺點

2020-12-08 中國鋁業網

【鋁道網】塗料助劑在塗料中的用量很少，但能顯著提高塗料性能,已成為塗料不可缺少的組成部分。增稠劑是一種流變助劑，不僅可以使塗料增稠，防止施工中出現流掛現象，而且能賦予塗料優異的機械性能和貯存穩定性。對於黏度較低的水性塗料來說，是非常重要的一類助劑。

水性塗料增稠劑的種類

目前市場上可選用的增稠劑品種很多，主要有無機增稠劑、纖維素類、聚丙烯酸酯和締合型聚氨酯增稠劑四類。無機增稠劑是一類吸水膨脹而形成觸變性的凝膠礦物。主要有膨潤土、凹凸棒土、矽酸鋁等，其中膨潤土較為常用。纖維素類增稠劑的使用歷史較長、品種很多，有甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等，曾是增稠劑的主流，其中較常用的是羥乙基纖維素。聚丙烯酸酯增稠劑基本上可分為兩種：一種是水溶性的聚丙烯酸鹽；另一種是丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠劑，這種增稠劑本身是酸性的，須用鹼或氨水中和至pH8——9才能達到增稠效果，也稱為丙烯酸鹼溶脹增稠劑。聚氨酯類增稠劑是近年來新開發的締合型增稠劑。

各類增稠劑的特點

纖維素類增稠劑

纖維素類增稠劑的增稠效率高，尤其是對水相的增稠；對塗料配方的限制少，應用廣泛；可使用的pH範圍大。但存在流平性較差，輥塗時飛濺現象較多、穩定性不好，易受微生物降解等缺點。由於其在高剪切下為低黏度，在靜態和低剪切有高黏度，所以塗布完成後，黏度迅速增加，可以防止流掛，但另一方面造成流平性較差。有研究表明，增稠劑的相對分子質量增加，乳膠塗料的飛濺性也增加。纖維素類增稠劑由於相對分子質量很大，所以易產生飛濺。並且因纖維素親水性較好，會降低塗料漆膜的耐水性。

聚丙烯酸類增稠劑

聚丙烯酸類增稠劑具有較強的增稠性和較好的流平性，生物穩定性好，但對pH值敏感、耐水性不佳。

締合型聚氨酯類增稠劑

締合型聚氨酯類增稠劑這種締合結構在剪切力的作用下受到破壞，黏度降低，當剪切力消失黏度又可恢復，可防止施工過程出現流掛現象。並且其黏度恢復具有一定的滯後性，有利於塗膜流平。聚氨酯增稠劑的相對分子質量(數千至數萬)比前兩類增稠劑的相對分子質量(數十萬至數百萬)低得多，不會助長飛濺。聚氨酯類增稠劑分子上同時具有親水和疏水基團，疏水基團與塗膜的基體有較強的親合性，可增強塗膜的耐水性。

由於乳膠粒子參與了締合，不會產生絮凝，因而可使塗膜光滑，有較高的光澤度。締合型聚氨酯增稠劑許多性能優於其它增稠劑，但由於其獨特的膠束增稠機理，因而塗料配方中那些影響膠束的組分必然會對增稠性產生影響。用此類增稠劑時，應充分考慮各種因素對增稠性能的影響，不要輕易更換塗料所用的乳液、消泡劑、分散劑、成膜助劑等。

無機類增稠劑

無機增稠劑具有增稠性強、觸變性好、pH值適應範圍廣、穩定性好等優點。但由於膨潤土是一種無機粉末，吸光性好，能明顯降低塗膜表面光澤，起到類似消光劑的作用。

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