O espessante é um aditivo à base de água comum e mais comumente usado em revestimentos à base de água. Depois de adicionar um espessante, ele pode aumentar a viscosidade do sistema de revestimento, evitando assim que as substâncias relativamente densas do revestimento se assentem. Não haverá nenhum fenômeno de flacidez devido à viscosidade da tinta ser muito fina. Existem muitos tipos de produtos espessantes e diferentes tipos de produtos possuem diferentes princípios de espessamento para diferentes sistemas de revestimentos. Existem aproximadamente quatro tipos de espessantes comuns: espessantes de poliuretano, espessantes acrílicos, espessantes inorgânicos e espessantes para espessantes de celulose.
1. Mecanismo de espessamento do espessante associativo de poliuretano
As características estruturais dos espessantes associativos de poliuretano são polímeros tribloco lipofílicos, hidrofílicos e lipofílicos, com grupos terminais lipofílicos em ambas as extremidades, geralmente grupos de hidrocarbonetos alifáticos, e um segmento de polietilenoglicol solúvel em água no meio. Contanto que haja uma quantidade suficiente de espessante no sistema, o sistema formará uma estrutura geral de rede.
No sistema de água, quando a concentração do espessante é maior que a concentração micelar crítica, os grupos terminais lipofílicos associam-se para formar micelas, e o espessante forma uma estrutura de rede através da associação de micelas para aumentar a viscosidade do sistema.
No sistema de látex, o espessante pode não apenas formar uma associação através das micelas do grupo terminal lipofílico, mas mais importante ainda, o grupo terminal lipofílico do espessante é adsorvido na superfície da partícula de látex. Quando dois grupos terminais lipofílicos são adsorvidos em diferentes partículas de látex, as moléculas espessantes formam pontes entre as partículas.
2. Mecanismo de espessamento do espessante de inchaço alcalino de ácido poliacrílico
O espessante de inchaço alcalino de ácido poliacrílico é uma emulsão de copolímero reticulado, o copolímero existe na forma de ácido e partículas muito pequenas, a aparência é branca leitosa, a viscosidade é relativamente baixa e tem boa estabilidade em sexo de pH baixo e insolúvel na água. Quando o agente alcalino é adicionado, ele se transforma em uma dispersão límpida e altamente intumescente.
O efeito espessante do espessante de inchaço alcalino de ácido poliacrílico é produzido pela neutralização do grupo ácido carboxílico com hidróxido; quando o agente alcalino é adicionado, o grupo ácido carboxílico que não é facilmente ionizado é imediatamente convertido em carboxilato de amônio ionizado ou metal. Na forma de sal, um efeito de repulsão eletrostática é gerado ao longo do centro aniônico da cadeia macromolecular do copolímero, de modo que o cruzamento A cadeia macromolecular do copolímero ligado se expande e se estica rapidamente. Como resultado da dissolução e inchaço local, a partícula original é multiplicada muitas vezes e a viscosidade aumenta significativamente. Uma vez que as reticulações não podem ser dissolvidas, o copolímero na forma de sal pode ser considerado como uma dispersão de copolímero cujas partículas são grandemente aumentadas.
Os espessantes de ácido poliacrílico têm bom efeito de espessamento, rápida velocidade de espessamento e boa estabilidade biológica, mas são sensíveis ao pH, baixa resistência à água e baixo brilho.
3. Mecanismo de espessamento de espessantes inorgânicos
Os espessantes inorgânicos incluem principalmente bentonita modificada, atapulgita, etc. Os espessantes inorgânicos têm as vantagens de espessamento forte, boa tixotropia, ampla faixa de pH e boa estabilidade. No entanto, como a bentonita é um pó inorgânico com boa absorção de luz, ela pode reduzir significativamente o brilho superficial do filme de revestimento e atuar como um agente fosco. Portanto, ao usar bentonita em tinta látex brilhante, deve-se atentar para o controle da dosagem. A nanotecnologia alcançou a nanoescala das partículas inorgânicas e também dotou os espessantes inorgânicos de algumas novas propriedades.
O mecanismo de espessamento dos espessantes inorgânicos é relativamente complicado. Acredita-se geralmente que a repulsão entre as cargas internas aumenta a viscosidade da tinta. Devido ao seu mau nivelamento, prejudica o brilho e a transparência da película de tinta. Geralmente é usado para Primer ou tinta de alta espessura.
4. Mecanismo de espessamento do espessante de celulose
Os espessantes de celulose têm uma longa história de desenvolvimento e também são espessantes amplamente utilizados. De acordo com sua estrutura molecular, eles são divididos em hidroxietil celulose, hidroxipropil celulose, hidroximetil celulose, carboximetil celulose, etc., que é mais comumente usada hidroxietil celulose (HEC).
O mecanismo de espessamento do espessante de celulose consiste principalmente em usar a cadeia principal hidrofóbica em sua estrutura para formar ligações de hidrogênio com a água e, ao mesmo tempo, interagir com outros grupos polares em sua estrutura para construir uma estrutura de rede tridimensional e aumentar o volume reológico. do polímero. , restringem o espaço de movimento livre do polímero, aumentando assim a viscosidade do revestimento. Quando a força de cisalhamento é aplicada, a estrutura da rede tridimensional é destruída, as ligações de hidrogênio entre as moléculas desaparecem e a viscosidade diminui. Quando a força de cisalhamento é removida, as ligações de hidrogênio são reformadas e a estrutura da rede tridimensional é restabelecida, garantindo assim que o revestimento possa ter boas propriedades. propriedades reológicas.
Os espessantes celulósicos são ricos em grupos hidroxila e segmentos hidrofóbicos em sua estrutura. Possuem alta eficiência de espessamento e não são sensíveis ao pH. No entanto, devido à sua baixa resistência à água e afetando o nivelamento da película de tinta, eles são facilmente afetados pela degradação microbiana e outras deficiências, os espessantes de celulose são, na verdade, usados principalmente para espessar tintas látex.
No processo de preparação do revestimento, a seleção do espessante deve considerar de forma abrangente muitos fatores, como compatibilidade com o sistema, viscosidade, estabilidade de armazenamento, desempenho de construção, custo e outros fatores. Vários espessadores podem ser compostos e usados para aproveitar ao máximo as vantagens de cada espessador e controlar razoavelmente o custo sob a condição de desempenho satisfatório.
Horário da postagem: 02/03/2023