Celuloza to polisacharyd tworzący różnorodne rozpuszczalne w wodzie etery. Zagęszczacze celulozowe to niejonowe polimery rozpuszczalne w wodzie. Ich historia stosowania jest bardzo długa, ponad 30 lat, i występują w wielu odmianach. Nadal są stosowane w niemal wszystkich farbach lateksowych i stanowią główny nurt zagęszczaczy. Zagęszczacze celulozowe są bardzo skuteczne w układach wodnych, ponieważ same zagęszczają wodę. W przemyśle farbiarskim najczęściej stosowanymi zagęszczaczami celulozowymi są:metyloceluloza (MC), hydroksyetyloceluloza (HEC), etylohydroksyetyloceluloza (EHEC), hydroksypropyloceluloza (HPC),hydroksypropylometyloceluloza (HPMC)i hydrofobowo modyfikowaną hydroksyetylocelulozę (HMHEC). HEC to rozpuszczalny w wodzie polisacharyd, szeroko stosowany do zagęszczania matowych i półpołyskowych farb lateksowych do zastosowań architektonicznych. Zagęszczacze są dostępne w różnych klasach lepkości, a zagęszczacze z tą celulozą charakteryzują się doskonałą kompatybilnością kolorystyczną i stabilnością podczas przechowywania.
Właściwości wyrównujące, zapobiegające rozpryskiwaniu, tworzące powłokę i zapobiegające jej spływaniu zależą od względnej masy cząsteczkowejHECHEC i inne niezwiązane polimery rozpuszczalne w wodzie zagęszczają fazę wodną powłoki. Zagęszczacze celulozowe można stosować samodzielnie lub w połączeniu z innymi zagęszczaczami w celu uzyskania specjalnej reologii. Etery celulozy mogą mieć różną względną masę cząsteczkową i różny stopień lepkości, od 2% roztworu wodnego o niskiej masie cząsteczkowej i lepkości około 10 mP·s do wysokiej lepkości względnej masy cząsteczkowej wynoszącej 100 000 mP·s. Koloidy o niskiej masie cząsteczkowej są zazwyczaj stosowane jako koloidy ochronne w polimeryzacji emulsji farb lateksowych, a najczęściej stosowane gatunki (lepkość 4800–50 000 mP·s) są stosowane jako zagęszczacze. Mechanizm działania tego typu zagęszczaczy wynika z wysokiego stopnia hydratacji wiązań wodorowych i splątania łańcuchów cząsteczkowych.
Tradycyjna celuloza to polimer o dużej masie cząsteczkowej, który zagęszcza się głównie poprzez splątanie łańcuchów molekularnych. Ze względu na wysoką lepkość przy niskiej szybkości ścinania, właściwości rozlewnicze są słabe i wpływają na połysk powłoki. Przy wysokiej szybkości ścinania lepkość jest niska, odporność powłoki na zachlapanie jest słaba, a jej wypełnienie nie jest dobre. Właściwości aplikacyjne HEC, takie jak odporność na szczotkowanie, tworzenie się filmu i odpryskiwanie wałkiem, są bezpośrednio związane z wyborem zagęszczacza. Również jego właściwości płynięcia, takie jak rozlewność i odporność na spływanie, są w dużym stopniu uzależnione od zagęszczaczy.
Celuloza modyfikowana hydrofobowo (HMHEC) to zagęszczacz celulozy, który charakteryzuje się hydrofobową modyfikacją niektórych łańcuchów rozgałęzionych (kilka długołańcuchowych grup alkilowych jest wprowadzanych wzdłuż głównego łańcucha struktury). Powłoka ta charakteryzuje się wyższą lepkością przy wysokich szybkościach ścinania, a tym samym lepszym tworzeniem filmu. Należą do nich takie produkty jak Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Jej efekt zagęszczania jest porównywalny z efektem zagęszczaczy eterowo-celulozowych o znacznie większej względnej masie cząsteczkowej. Poprawia lepkość i wyrównywanie ICI oraz obniża napięcie powierzchniowe. Na przykład napięcie powierzchniowe HEC wynosi około 67 mN/m, a napięcie powierzchniowe HMHEC wynosi 55–65 mN/m.
HMHEC charakteryzuje się doskonałą rozpylalnością, właściwościami antyspływowymi, wyrównującymi, dobrym połyskiem i zapobiega zbrylaniu się pigmentów. Jest szeroko stosowany i nie wpływa negatywnie na tworzenie się powłoki z drobnocząsteczkowych farb lateksowych. Dobre właściwości filmotwórcze i antykorozyjne. Ten konkretny zagęszczacz asocjacyjny lepiej współpracuje z układami kopolimerów octanu winylu i ma właściwości podobne do innych zagęszczaczy asocjacyjnych, ale o prostszej formulacji.
Czas publikacji: 25 kwietnia 2024 r.