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增稠剂在水性涂料中的重要作用及应用经验分享


       增稠剂在水性涂料配方中是一类很重要的功能性助剂。在水性涂料配方调配过程种,由于水性树脂(乳液)的粘度低,通常不能满足成品涂料的储存和施工性能的需要,必须使用合适的增稠剂将水性涂料的粘度调整到合适的状态。增稠剂的品种较多,在选择增稠剂时,除了考虑增稠效率和它对涂料流变性的控制以外,还应考虑其他的一些因素,使涂料具有合适的施工性能、良好的涂膜外观和符合要求的使用寿命。

       如何选择合适增稠剂主要根据配方的实际要求来进行,以下些经验之谈值得分享。

       一、高分子量HEC与低分子量的产品相比,其缠绕程度大,在贮存时能表现出更高的增稠效率;而当剪切速率增大时,增稠剂缠绕状态受到破坏而涂料粘度降低,剪切速率越大,分子量对黏度的影响越小。这种增稠效果与所用的基料、颜料和助剂关系不大,通常只需选择合适分子量的纤维素和调整增稠剂浓度即可,因而HEC得到广泛应用。

       二、HEUR增稠剂为黏稠水溶液,其中加有二醇或二醇醚作为共溶剂,固含量为20%~40%。共溶剂的作用在于抑制缔合,否则此类增稠剂在相同浓度下呈凝胶状态;同时共溶剂的存在可避免产品冻结,但冬天必须温热后方能使用。低固、低黏的产品易于处置,可散装运输贮存。因此,有些HEUR增稠剂有不同固含量的商品。低黏度增稠剂的共溶剂含量较高,使用时涂料的中剪黏度会稍低,可通过减少配方中其他工艺过程中添加的共溶剂来抵消其影响。

       在合适的搅拌条件下,低黏度的HEUR可直接添加到乳胶漆中。当使用高黏度产品,需将增稠剂用水和共溶剂的混合物予以稀释才能添加。若直接加水稀释增稠剂,会降低产品中原有共溶剂的浓度,使缔合有所增加,造成黏度上升。

       向混合罐添加增稠剂要稳而慢,要沿壁罐投入,添加的速度要合适,通常呈围绕于搅拌轴的周围而旋下的状态,否则增稠剂来不及混合均匀或者增稠剂因局部浓度过高会造成过度增稠或絮凝。HEUR增稠剂一般在其他液体成分之后、乳液之前加入调漆罐内,这样可保证最大的涂膜光泽度。

       三、HASE增稠剂以乳液的形式在乳胶漆制造中直接加到涂料中而不必事先稀释或预中和。可在调漆阶段作为最后一个组分加入,也可在颜料分散阶段加入,或在调漆中作为最先一个组分加入。HASE是高酸乳液,添加后如果乳胶漆中有碱存在,它会争夺碱物质。因而要求HASE增稠剂乳液的添加速度要慢而稳,并良好地予以搅拌,否则会使颜料分散体系或乳液黏结剂发生局部不稳定。

       碱可在增稠剂加入之前或之后加入。之前加的好处是能够保证不会因为增稠剂从颜料或黏结剂表面抢夺碱而造成颜料分散体系或乳液黏结剂的局部不稳定现象;之后加碱的好处是使增稠剂粒子在被碱所溶胀或溶解之前已很好地得到分散,防止局部增稠或成团。比较安全的方法是先用水将HASE增稠剂进行稀释后,预先用碱进行中和。

       HASE增稠剂在pH值约为6时开始膨胀,在pH值在7~8时,增稠效率完全发挥。将乳胶漆pH值调至8以上,可以使乳胶漆pH值不会降低至8以下,从而保证黏度的稳定性。

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