水性金属烤漆中增稠剂的作用及分类

　　涂料助剂在水性金属烤漆中的用量很少，但能显著提高水性金属烤漆的性能，已成为水性金属烤漆不可缺少的组成部分。水性金属烤漆常用的助剂有成膜助剂、增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂等。增稠剂是一种流变助剂，不仅可以使涂料增稠，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予水性涂料优异的机械性能和贮存稳定性。对于黏度较低的水性金属烤漆来说是非常重要的一类助剂。

　　水性金属烤漆用增稠剂的分类。目前市场上可选用的增稠剂品种多，主要有无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂四类。纤维素类增稠剂的使用历史较长、品种很多，有羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、乙基羟乙基纤维素(EHEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)等，曾是增稠剂的主流，基中最常用的是羟乙基纤维素。聚丙烯酸脂增稠剂基本上可分为两种：一种是水溶性的聚丙烯酸盐;另一种是丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠剂，这种增稠剂本身是酸性的，需用碱或氨水中至pH=8~9才能达到增稠效果，也称为丙烯酸碱溶胀增稠剂。聚氨酯类增稠剂是近年来新开发的缔合型增稠剂。无机增稠剂是一类吸水膨胀而形成触变性的凝胶矿物。主要有膨润土、凹凸棒土、硅酸铝等，其中膨润土最为常用。

　　水性金属烤漆的增稠作用

　　纤维素类增稠剂。纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切力有高黏度，在高剪切力下为低黏度。这是因为在静态或低剪切力时，纤维素分子链处于无序状态而使体系黏度下降。

　　聚丙烯酸类增稠剂。其增稠机理是增稠剂溶于水中，通过羧酸根离子的同性静电斥力，分子链由螺旋状伸展为棒状，从而提高了水相的黏度。另外，它还通过在乳胶粒与颜料之间架桥形成网状结构，增加了体系的黏度。

　　缔合型聚氨酯类增稠剂。A.J.Reuvers对缔合型聚氨酯类增稠剂的增稠机理作用了详细的研究。这类增稠剂的分子结构中引入了亲水基团和疏水团，使其呈现出一事实上的表面活性剂的性质。当它的水溶液浓度超过某一特定浓度时，形成胶束，胶束和聚合物粒子缔合形成网状结构，使体系黏度增加。另一方面一个分子带几个胶束，降低了水分子的迁移性，使水相黏度也提高。这类增稠剂不仅对涂料的流变性产生影响，而且与相邻的乳胶粒子间存在相互作用，如果这个作用太强的话，容易引起乳胶分层。

　　无机增稠剂膨润土。是一种层状硅酸盐，吸水后膨胀形成絮状物质，且有良好的悬浮性和分散性，与适量的水结合成胶状体，在水中能释放出电微粒，增大体系黏度。

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