水性金屬烤漆中增稠劑的作用及分類

　　涂料助劑在水性金屬烤漆中的用量很少，但能顯著提高水性金屬烤漆的性能，已成為水性金屬烤漆不可缺少的組成部分。水性金屬烤漆常用的助劑有成膜助劑、增稠劑、分散劑、潤濕劑、消泡劑、增塑劑、防霉殺菌劑等。增稠劑是一種流變助劑，不僅可以使涂料增稠，防止施工中出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，而且能賦予水性涂料優(yōu)異的機(jī)械性能和貯存穩(wěn)定性。對于黏度較低的水性金屬烤漆來說是非常重要的一類助劑。

　　水性金屬烤漆用增稠劑的分類。目前市場上可選用的增稠劑品種多，主要有無機(jī)增稠劑、纖維素類、聚丙烯酸酯和締合型聚氨酯增稠劑四類。纖維素類增稠劑的使用歷史較長、品種很多，有羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)等，曾是增稠劑的主流，基中最常用的是羥乙基纖維素。聚丙烯酸脂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，需用堿或氨水中至pH=8~9才能達(dá)到增稠效果，也稱為丙烯酸堿溶脹增稠劑。聚氨酯類增稠劑是近年來新開發(fā)的締合型增稠劑。無機(jī)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、硅酸鋁等，其中膨潤土最為常用。

　　水性金屬烤漆的增稠作用

　　纖維素類增稠劑。纖維素類增稠劑的增稠機(jī)理是疏水主鏈與周圍水分子通過氫鍵締合，提高了聚合物本身的流體體積，減少了顆粒自由活動(dòng)的空間，從而提高了體系黏度。也可以通過分子鏈的纏繞實(shí)現(xiàn)黏度的提高，表現(xiàn)為在靜態(tài)和低剪切力有高黏度，在高剪切力下為低黏度。這是因?yàn)樵陟o態(tài)或低剪切力時(shí)，纖維素分子鏈處于無序狀態(tài)而使體系黏度下降。

　　聚丙烯酸類增稠劑。其增稠機(jī)理是增稠劑溶于水中，通過羧酸根離子的同性靜電斥力，分子鏈由螺旋狀伸展為棒狀，從而提高了水相的黏度。另外，它還通過在乳膠粒與顏料之間架橋形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加了體系的黏度。

　　締合型聚氨酯類增稠劑。A.J.Reuvers對締合型聚氨酯類增稠劑的增稠機(jī)理作用了詳細(xì)的研究。這類增稠劑的分子結(jié)構(gòu)中引入了親水基團(tuán)和疏水團(tuán)，使其呈現(xiàn)出一事實(shí)上的表面活性劑的性質(zhì)。當(dāng)它的水溶液濃度超過某一特定濃度時(shí)，形成膠束，膠束和聚合物粒子締合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使體系黏度增加。另一方面一個(gè)分子帶幾個(gè)膠束，降低了水分子的遷移性，使水相黏度也提高。這類增稠劑不僅對涂料的流變性產(chǎn)生影響，而且與相鄰的乳膠粒子間存在相互作用，如果這個(gè)作用太強(qiáng)的話，容易引起乳膠分層。

　　無機(jī)增稠劑膨潤土。是一種層狀硅酸鹽，吸水后膨脹形成絮狀物質(zhì)，且有良好的懸浮性和分散性，與適量的水結(jié)合成膠狀體，在水中能釋放出電微粒，增大體系黏度。

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