Загущувач — це поширена і найчастіше використовувана добавка на водній основі для покриття на водній основі. Після додавання загусника він може збільшити в'язкість системи покриття, тим самим запобігаючи осіданню відносно щільних речовин у покритті. Не буде провисання через надто рідку в’язкість фарби. Існує багато типів загусників, і різні типи продуктів мають різні принципи загущення для різних систем покриттів. Існує приблизно чотири типи поширених загусників: поліуретанові загусники, акрилові загусники, неорганічні загусники та загусники для целюлозних загусників.
1. Механізм загущення асоціативного поліуретанового загусника
Структурними характеристиками поліуретанових асоціативних загусників є ліпофільні, гідрофільні та ліпофільні триблочні полімери з ліпофільними кінцевими групами на обох кінцях, як правило, аліфатичними вуглеводневими групами, і водорозчинним сегментом поліетиленгліколю посередині. Поки в системі є достатня кількість згущувача, система буде формувати загальну структуру мережі.
У водній системі, коли концентрація загусника перевищує критичну концентрацію міцел, ліпофільні кінцеві групи об’єднуються з утворенням міцел, а загусник утворює сітчасту структуру через асоціацію міцел для підвищення в’язкості системи.
У системі латексу загусник може не тільки утворювати асоціацію через міцели ліпофільної кінцевої групи, але, що більш важливо, ліпофільна кінцева група загусника адсорбується на поверхні частинки латексу. Коли дві ліпофільні кінцеві групи адсорбуються на різних частинках латексу, молекули загусника утворюють містки між частинками.
2. Механізм згущення загусника, що набухає лугом поліакрилової кислоти
Лужний загусник поліакрилової кислоти - це емульсія зшитого сополімеру, сополімер існує у формі кислоти та дуже дрібних частинок, зовнішній вигляд молочно-білий, в'язкість відносно низька, і він має хорошу стабільність при низькому рН, і нерозчинний у воді. При додаванні лужного агента він перетворюється на прозору дисперсію, яка добре набухає.
Ефект згущення загусника, що набухає лугом поліакрилової кислоти, виробляється шляхом нейтралізації групи карбонової кислоти гідроксидом; коли додається лужний агент, група карбонової кислоти, яка не легко іонізується, негайно перетворюється на іонізований карбоксилат амонію або метал. У формі солі генерується ефект електростатичного відштовхування вздовж аніонного центру макромолекулярного ланцюга кополімеру, так що перехресний макромолекулярний ланцюг пов'язаного сополімеру швидко розширюється і розтягується. В результаті локального розчинення і набухання вихідна частинка багаторазово збільшується, а в'язкість значно підвищується. Оскільки зшивки не можуть бути розчинені, сополімер у формі солі можна розглядати як дисперсію сополімеру, частинки якої значно збільшені.
Загусники на основі поліакрилової кислоти мають хороший загусник, швидку швидкість загусання та хорошу біологічну стабільність, але вони чутливі до рН, погана водостійкість і низький блиск.
3. Механізм загущення неорганічних загусників
Неорганічні загусники в основному включають модифікований бентоніт, атапульгіт тощо. Неорганічні загусники мають такі переваги, як сильне загущення, хороша тиксотропія, широкий діапазон pH і хороша стабільність. Однак, оскільки бентоніт є неорганічним порошком із хорошим поглинанням світла, він може значно зменшити поверхневий блиск плівки покриття та діяти як матуючий агент. Тому при використанні бентоніту в глянсовій латексній фарбі слід звернути увагу на контроль дозування. Нанотехнології реалізували нанорозмір неорганічних частинок, а також наділили неорганічні загусники деякими новими властивостями.
Механізм загущення неорганічних загусників відносно складний. Загальноприйнято вважати, що відштовхування внутрішніх зарядів збільшує в'язкість фарби. Через погане вирівнювання впливає на блиск і прозорість плівки фарби. Як правило, використовується для ґрунтовки або високоякісної фарби.
4. Механізм згущення целюлозного згущувача
Загусники целюлози мають довгу історію розвитку і також є широко використовуваними загусниками. За своєю молекулярною структурою вони поділяються на гідроксиетилцелюлозу, гідроксипропілцелюлозу, гідроксиметилцелюлозу, карбоксиметилцелюлозу тощо, яка частіше використовується як гідроксіетилцелюлоза (ГЕЦ).
Механізм згущення целюлозного згущувача в основному полягає у використанні гідрофобного основного ланцюга в його структурі для утворення водневих зв’язків з водою та в той же час взаємодії з іншими полярними групами в його структурі для створення тривимірної мережевої структури та збільшення реологічного об’єму. полімеру. , обмежують простір вільного переміщення полімеру, тим самим збільшуючи в'язкість покриття. При застосуванні сили зсуву тривимірна сітчаста структура руйнується, водневі зв’язки між молекулами зникають, а в’язкість зменшується. Коли сила зсуву припиняється, водневі зв’язки утворюються заново, і тривимірна сітчаста структура відновлюється, таким чином гарантуючи, що покриття може мати хороші властивості. реологічні властивості.
Целюлозні загусники багаті гідроксильними групами і гідрофобними сегментами в своїй структурі. Вони мають високу ефективність загущення і нечутливі до pH. Однак, через їх низьку водостійкість і вплив на вирівнювання плівки фарби, вони легко піддаються мікробному розкладанню та іншим недолікам, целюлозні загусники насправді в основному використовуються для згущення латексних фарб.
У процесі приготування покриття вибір загусника повинен комплексно враховувати багато факторів, таких як сумісність із системою, в'язкість, стабільність при зберіганні, конструктивні характеристики, вартість та інші фактори. Кілька згущувачів можна змішувати та використовувати, щоб повністю відобразити переваги кожного загусника та розумно контролювати вартість за умови задовольняючої продуктивності.
Час публікації: 02.03.2023