La cellulosa è un polisaccaride che forma una varietà di eteri idrosolubili. Gli addensanti a base di cellulosa sono polimeri non ionici idrosolubili. Il loro utilizzo è molto lungo, risale a oltre 30 anni fa, e ne esistono numerose varietà. Sono tuttora impiegati in quasi tutte le vernici al lattice e rappresentano la principale tipologia di addensante. Gli addensanti cellulosici sono molto efficaci nei sistemi acquosi perché addensano l'acqua stessa. Nell'industria delle vernici, gli addensanti a base di cellulosa più comunemente utilizzati sono: metilcellulosa (MC), idrossietilcellulosa (HEC), etilidrossietilcellulosa (EHEC), idrossipropilcellulosa (HPC), idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e idrossietilcellulosa modificata idrofobicamente (HMHEC). L'HEC è un polisaccaride idrosolubile ampiamente utilizzato per addensare le vernici al lattice architettoniche opache e semilucide. Gli addensanti sono disponibili in diverse gradazioni di viscosità e quelli a base di cellulosa presentano un'eccellente compatibilità cromatica e stabilità durante la conservazione.
Le proprietà di livellamento, antispruzzo, filmogene e anti-cedimento del rivestimento dipendono dal peso molecolare relativo dell'HEC. L'HEC e altri polimeri idrosolubili non associati addensano la fase acquosa del rivestimento. Gli addensanti a base di cellulosa possono essere utilizzati da soli o in combinazione con altri addensanti per ottenere una reologia specifica. Gli eteri di cellulosa possono avere diversi pesi molecolari relativi e diversi gradi di viscosità, che vanno da una soluzione acquosa al 2% a basso peso molecolare con una viscosità di circa 10 MPs a una soluzione ad alto peso molecolare con una viscosità di 100.000 MPs. I gradi a basso peso molecolare sono solitamente utilizzati come colloidi protettivi nella polimerizzazione delle emulsioni di vernici al lattice, mentre i gradi più comuni (viscosità 4.800–50.000 MPs) sono utilizzati come addensanti. Il meccanismo di questo tipo di addensante è dovuto all'elevata idratazione dei legami idrogeno e all'intreccio tra le sue catene molecolari.
La cellulosa tradizionale è un polimero ad alto peso molecolare che si addensa principalmente attraverso l'intreccio tra le catene molecolari. A causa dell'elevata viscosità a basso tasso di taglio, la proprietà di livellamento è scarsa e ciò influisce sulla brillantezza del film di rivestimento. Ad alto tasso di taglio, la viscosità è bassa, la resistenza agli schizzi del film di rivestimento è scarsa e la pienezza del film di rivestimento non è buona. Le caratteristiche applicative dell'HEC, come la resistenza al pennello, la formazione di film e gli schizzi del rullo, sono direttamente correlate alla scelta dell'addensante. Anche le sue proprietà di flusso, come il livellamento e la resistenza al cedimento, sono fortemente influenzate dagli addensanti.
La cellulosa modificata idrofobicamente (HMHEC) è un addensante di cellulosa che presenta una modifica idrofobica su alcune catene ramificate (diversi gruppi alchilici a catena lunga vengono introdotti lungo la catena principale della struttura). Questo rivestimento ha una viscosità maggiore ad alti tassi di taglio e quindi una migliore formazione del film. Ad esempio, Natrosol Plus Grado 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Il suo effetto addensante è paragonabile a quello degli addensanti a base di etere di cellulosa con una massa molecolare relativa molto maggiore. Migliora la viscosità e la livellatura dell'ICI e riduce la tensione superficiale. Ad esempio, la tensione superficiale dell'HEC è di circa 67 MN/m, mentre quella dell'HMHEC è di 55-65 MN/m.
HMHEC presenta un'eccellente spruzzabilità, proprietà anti-gocciolamento, livellanti, buona brillantezza e resistenza all'agglomerazione dei pigmenti. È ampiamente utilizzato e non ha effetti negativi sulla formazione del film di vernici al lattice a particelle fini. Offre buone prestazioni filmogene e anticorrosione. Questo particolare addensante associativo funziona meglio con sistemi a base di copolimeri di acetato di vinile e le sue prestazioni sono simili a quelle di altri addensanti associativi, ma con formulazioni più semplici.
Data di pubblicazione: 16 marzo 2023