作者:周新华 1,2,廖列文1,宋光泉1,崔英德1,2(1. 仲恺农业技术学院化学与化工系;2. 广东工业大学博士后流动站)前言
乳胶漆从制备到成膜由制造、贮存、施工、流平四个过程组成。在不同过程中,对涂料体系粘度的要求也不同。例如在乳胶漆贮存期间,需要长期保持较高的低剪切粘度,阻止分散颗粒因重力作用而下沉,避免涂料分层给“开罐效果”带来不良影响;在施工过程则希望粘度适中,既能保证刷涂流畅,又能保证一定成膜厚度来提高遮盖力;施工后粘度应在短时间内恢复,以利于涂膜的流平,流平后粘度应迅速恢复到很高以防止流挂。乳胶漆在不同过程中所受的剪切力不同,因此对粘度的要求就是对不同剪切速率下粘度的要求。变动乳液浓度和乳胶涂料中其他固体物质的浓度可调节粘度,但调节范围非常有限,通常是采用添加增稠剂的方法加以解决。增稠剂是使体系的粘度增加的助剂,在低剪切速率下它能使体系粘度增加,而在高剪切速率时对体系的粘度影响很小。它对乳胶漆的增稠、稳定及流变性能,起着多方面的改进调节作用。
(1)生产。在乳液聚合过程中作保护胶体、提高乳液的稳定性。在颜料、填料的分散阶段,提高分散物料的粘度而有利于分散。
(2)贮存。将乳胶漆中的颜料、填料微粒包覆在增稠剂的单分子层中,并由于稠度的增加,改善了涂料的稳定性,防止颜填料的沉底结块,水成分离。其抗冻融性及机械性能提高。
(3)施工。能调节乳胶漆的粘稠度,并呈良好的触变性,在滚涂及刷涂的高剪切率下,粘度下降而不费力。在涂刷后,剪切力消除,则恢复到原来的粘度,使厚膜不流挂,沾漆时不滴落,滚涂时不飞溅。它又能延迟涂膜失水速度,使一次涂刷面较大。
增稠剂的分类
乳胶涂料用的增稠剂按其组成分主要分为四类:无机增稠剂类、纤维素类、聚丙烯酸类、聚氨酯类。根据增稠剂与乳胶粒中的各种粒子作用关系,还可分为缔合型和非缔合型,如图1 所示。
图1增稠剂的分类
纤维素类增稠剂(HEC)
自20 世纪50 年代以来,纤维素类增稠剂就一直是最重要的流变助剂,主要品种有羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素等,目前使用最广泛的羟乙基纤维素。纤维素类增稠剂具有如下优点:
①增稠效率高。由于增稠剂品种甚多,能满足对增稠效率的任何要求,尤其对水相的增稠有效。
②相容性好。对现代乳胶漆配方中不计其数的其它组分有着高度的、系列