La celulosa es un polisacárido que forma diversos éteres solubles en agua. Los espesantes de celulosa son polímeros no iónicos solubles en agua. Su uso se remonta a más de 30 años y existen numerosas variedades. Todavía se utilizan en casi todas las pinturas de látex y constituyen la principal fuente de espesantes. Los espesantes celulósicos son muy eficaces en sistemas acuosos porque espesan el agua por sí mismos. En la industria de la pintura, los espesantes de celulosa más utilizados son:metilcelulosa (MC), hidroxietilcelulosa (HEC), etilhidroxietilcelulosa (EHEC), hidroxipropilcelulosa (HPC),hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)y hidroxietilcelulosa modificada hidrofóbicamente (HMHEC). La HEC es un polisacárido soluble en agua ampliamente utilizado para espesar pinturas de látex arquitectónicas mate y semibrillantes. Los espesantes están disponibles en diferentes grados de viscosidad y, al contener esta celulosa, presentan una excelente compatibilidad de color y estabilidad de almacenamiento.
Las propiedades de nivelación, antisalpicaduras, formadoras de película y antidesgaste de la película de recubrimiento dependen del peso molecular relativo deHECEl HEC y otros polímeros hidrosolubles no asociados espesan la fase acuosa del recubrimiento. Los espesantes de celulosa pueden usarse solos o en combinación con otros espesantes para obtener una reología especial. Los éteres de celulosa pueden tener diferentes pesos moleculares relativos y diferentes grados de viscosidad, que van desde una solución acuosa de bajo peso molecular al 2% con una viscosidad de aproximadamente 10 mP·s hasta una viscosidad de alto peso molecular relativo de 100 000 mP·s. Los grados de bajo peso molecular se utilizan generalmente como coloides protectores en la polimerización de emulsión de pintura de látex, y los grados más utilizados (viscosidad de 4800–50 000 mP·s) se utilizan como espesantes. El mecanismo de este tipo de espesante se debe a la alta hidratación de los enlaces de hidrógeno y al entrelazamiento entre las cadenas moleculares.
La celulosa tradicional es un polímero de alto peso molecular que se espesa principalmente mediante el entrelazamiento de sus cadenas moleculares. Debido a su alta viscosidad a baja velocidad de cizallamiento, su capacidad de nivelación es deficiente, lo que afecta el brillo de la película de recubrimiento. A alta velocidad de cizallamiento, la viscosidad es baja, la resistencia a las salpicaduras de la película de recubrimiento es deficiente y su cobertura es reducida. Las características de aplicación de la HEC, como la resistencia al cepillado, la formación de película y la resistencia a las salpicaduras del rodillo, están directamente relacionadas con la elección del espesante. Asimismo, sus propiedades de flujo, como la nivelación y la resistencia al descuelgue, se ven considerablemente afectadas por los espesantes.
La celulosa modificada hidrofóbicamente (HMHEC) es un espesante de celulosa que presenta una modificación hidrofóbica en algunas cadenas ramificadas (se introducen varios grupos alquilo de cadena larga a lo largo de la cadena principal de la estructura). Este recubrimiento tiene una mayor viscosidad a altas velocidades de cizallamiento y, por lo tanto, una mejor formación de película. Por ejemplo, Natrosol Plus Grado 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Su efecto espesante es comparable al de los espesantes de éter de celulosa con una masa molecular relativa mucho mayor. Mejora la viscosidad y la nivelación del ICI y reduce la tensión superficial. Por ejemplo, la tensión superficial de HEC es de aproximadamente 67 mN/m, y la tensión superficial de HMHEC es de 55 a 65 mN/m.
El HMHEC posee una excelente capacidad de pulverización, propiedades antigoteo y nivelación, buen brillo y resistencia al apelmazamiento de pigmentos. Es ampliamente utilizado y no afecta negativamente la formación de película en pinturas de látex de partículas finas. Ofrece un buen rendimiento en la formación de película y una buena resistencia a la corrosión. Este espesante asociativo en particular funciona mejor con sistemas de copolímero de acetato de vinilo y presenta propiedades similares a otros espesantes asociativos, pero con formulaciones más sencillas.
Fecha de publicación: 25 de abril de 2024