劉軍

常州檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證研究院 江蘇常州 213000

1 增稠劑的主要用途

增稠劑是涂料制備中常用的原料之一，由于其具有流變性質(zhì)，所以屬于一種流變助劑。增稠劑在涂料中具有多種用途，在涂料制備、乳液聚合、涂料貯存、施工等方面都發(fā)揮這重要作用。

首先，增稠劑在涂料制備中能夠增強(qiáng)涂料的粘稠度，有助于分散顏料與填料；其次，增稠劑能夠?qū)θ橐壕酆线^(guò)程中的膠體進(jìn)行保護(hù)，使乳液更為穩(wěn)定；再次，含有增稠劑的涂料在貯存過(guò)程中不易出現(xiàn)沉降與結(jié)塊問(wèn)題；最后，增稠劑可以防止施工中涂料出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。可以說(shuō)，增稠劑在涂料施工使用中的合理應(yīng)用十分關(guān)鍵[1]。

2 增稠劑的常見(jiàn)類(lèi)型

涂料中使用的增稠劑根據(jù)其性質(zhì)一般可分成締合型與非締合型兩種，而進(jìn)一步對(duì)其細(xì)分又可以分為纖維素類(lèi)、粘土類(lèi)、聚丙烯酸酯類(lèi)以及聚氨酯類(lèi)。這四種增稠劑也是涂料使用中最常見(jiàn)的增稠劑種類(lèi)。

纖維素類(lèi)增稠劑屬于非締合型，其具有較強(qiáng)的相容性與貯存穩(wěn)定性，在施工中能夠有效防止流掛現(xiàn)象，但防霉性能與流平性較差。此外，纖維素類(lèi)增稠劑在提升涂料光澤度與豐滿度上的效果一般，且耐腐蝕性與抗飛濺性也較差。

聚氨酯類(lèi)增稠劑如HEUR、RM-8W等屬于締合型，其具有較好的流平性、耐水性、耐劃傷性以及抗霉性，且光澤度好，不易飛濺，應(yīng)用與涂料時(shí)可以與乳膠粒子有效締合，不易出現(xiàn)絮凝[2]。

聚丙烯酸酯類(lèi)增稠劑如TT-935等具有較強(qiáng)的抗霉性，但耐水性與耐堿性差。此外，此類(lèi)增稠劑在實(shí)際使用中對(duì)PH具有較強(qiáng)敏感性，如使用中PH小于6，則此類(lèi)增稠劑不能溶于水，而PH小于7又無(wú)法發(fā)揮出增稠性能，所以使用中通常需調(diào)節(jié)涂料PH維持在 7．5 以上。

粘土類(lèi)增稠劑如鈉基影閏土、凹凸棒土、二氧化硅等在實(shí)際應(yīng)用中具有較好的增潤(rùn)效果，對(duì)PH敏感性較弱，適用的PH范圍較寬，因此在水性涂料中應(yīng)用較多。

3 增稠劑的增稠機(jī)理

要研究增稠劑在水性涂料中的應(yīng)用，還需要我們對(duì)其增稠機(jī)理進(jìn)行了解。對(duì)于不同類(lèi)型的增稠機(jī)理而言，其增稠機(jī)理各不相同。當(dāng)前增稠劑的增稠機(jī)理一般有水合增稠、靜電排斥增稠以及締合增稠。

水合增稠機(jī)理是纖維素類(lèi)增稠劑的增稠原理。纖維素類(lèi)增稠劑中的分子是一種由脫水葡萄糖組成的聚合鏈，其內(nèi)部以及分子之間會(huì)形成氫鍵，在靜態(tài)時(shí)，分子中的支鏈以及部分纏繞主鏈會(huì)處于理想的無(wú)需狀態(tài)，這會(huì)使其整個(gè)體系的粘度增大。因此此類(lèi)增稠劑在靜態(tài)貯存時(shí)會(huì)具有更大的粘稠度。而在涂料使用時(shí)，由于外力增加，產(chǎn)生滑動(dòng)，剪切速率增大，使得其纏繞狀態(tài)被破壞，纖維素中分子量對(duì)粘度的影響將降低?；谶@一原理，水性涂料制備時(shí)僅需選擇合適分子量的纖維素增稠劑并控制其濃度就能夠達(dá)到良好的增稠效果[3]。

靜電排斥機(jī)理是聚丙烯酸酯類(lèi)增稠劑的增稠機(jī)理。這類(lèi)增稠劑的高分子鏈上有許多羧基，在加入氨水或堿時(shí)，其中的羧酸會(huì)轉(zhuǎn)化成羧酸鈉鹽，羧酸鈉鹽會(huì)會(huì)沿著聚合物分子鏈的陰離子中心產(chǎn)生靜電排斥，進(jìn)一步加快分子鏈的擴(kuò)張與伸展。在此過(guò)程中分子鏈會(huì)吸收水分子，從而達(dá)到增稠效果。

締合增稠原理是締合型增稠劑特有的增稠原理，其通過(guò)在親水聚合物鏈段中引入疏水性聚合物鏈段來(lái)使分組表現(xiàn)出表面活性劑的性質(zhì)。而在水溶液達(dá)到一定濃度時(shí)，聚合物鏈段會(huì)形成膠束，而增稠劑中的分子又能同時(shí)與多個(gè)膠束相連，進(jìn)而使溶液中水分子的遷移性降低，達(dá)到增稠效果。

4 水性涂料中增稠劑的具體應(yīng)用

4.1 注意分水的防治

分水是水性涂料使用中常見(jiàn)的問(wèn)題，其主要是由增稠劑引發(fā)的微觀絮凝而造成的。當(dāng)前常見(jiàn)的各種增稠劑其在使用中基本都會(huì)引起涂料罐內(nèi)分水問(wèn)題。因此針對(duì)這一問(wèn)題人們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，后發(fā)現(xiàn)在增稠劑中加入2‰丙二醇或2‰乙二醇都能夠起到預(yù)防分水的效果，同時(shí)添加流變改性劑也可以預(yù)防分水，所以在增稠劑的實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注重根據(jù)情況添加相應(yīng)試劑或適當(dāng)提升涂料體積固含量來(lái)減少分水現(xiàn)象的發(fā)生。

4.2 對(duì)增稠劑進(jìn)行科學(xué)復(fù)配

在水性涂料的實(shí)際應(yīng)用中，如果單使用一種增稠劑通常無(wú)法滿足施工的實(shí)際性能要求，總會(huì)存在一些性能上的不足。如僅添加纖維素類(lèi)增稠劑其涂料的流變性會(huì)較差；僅使用合成型增稠劑，其容易發(fā)生飛濺。因此，在涂料配備過(guò)程中通常需要根據(jù)具體性能要求對(duì)各種增稠劑進(jìn)行復(fù)配。如纖維素類(lèi)增稠劑與聚氨酯類(lèi)增稠劑配合使用，涂料的多方面性能都將得到提升，而纖維素類(lèi)、聚氨酯類(lèi)和聚丙烯酸酯類(lèi)聯(lián)合使用，其效果將會(huì)更好。但在增稠劑復(fù)配過(guò)程中還需要注意根據(jù)具體配方來(lái)調(diào)整每種增稠劑的實(shí)際用量，并經(jīng)試驗(yàn)確定效果后才能用于施工。

4.3 嚴(yán)格控制顏填料沉降

在水性涂料配備中，顏填料沉降一直都是一個(gè)難題，同時(shí)也對(duì)涂料的性能有較大影響，因此增稠劑的應(yīng)用也必須注意控制顏填料沉降。首先，在顏填料選擇上應(yīng)以盡可能選擇粒徑小的。其次，合理控制表面活性劑用量，避免使用過(guò)多。再次，運(yùn)用增稠劑來(lái)提升低剪切速率下涂料粘稠度。最后，對(duì)涂料制備的配方加以優(yōu)化，盡可能提升固含量。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代建筑施工與房屋裝修的質(zhì)量要求越來(lái)越高，涂料中應(yīng)用增稠劑已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的技術(shù)課題。因此，相關(guān)領(lǐng)域必須不斷對(duì)增稠劑的作用機(jī)理和具體應(yīng)用方法進(jìn)行研究，以更好的掌握其應(yīng)用技術(shù)，切實(shí)提升水性涂料的使用性能，保障施工質(zhì)量。