A celulose é um polissacarídeo que forma uma variedade de éteres solúveis em água. Os espessantes celulósicos são polímeros não iônicos solúveis em água. Seu uso tem uma longa história, mais de 30 anos, e existem muitas variedades. Eles ainda são usados em quase todas as tintas látex e são os principais espessantes. Os espessantes celulósicos são muito eficazes em sistemas aquosos porque eles próprios espessam a água. Na indústria de tintas, os espessantes celulósicos mais comumente usados são:metilcelulose (MC), hidroxietilcelulose (HEC), etil hidroxietilcelulose (EHEC), hidroxipropilcelulose (HPC),hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)e hidroxietilcelulose modificada hidrofobicamente (HMHEC). A HEC é um polissacarídeo solúvel em água amplamente utilizado no espessamento de tintas látex arquitetônicas foscas e semibrilhantes. Os espessantes estão disponíveis em diferentes graus de viscosidade e os espessantes com essa celulose apresentam excelente compatibilidade de cores e estabilidade de armazenamento.
As propriedades de nivelamento, anti-respingos, formação de película e anti-escorrimento da película de revestimento dependem do peso molecular relativo deHECO HEC e outros polímeros hidrossolúveis não associados engrossam a fase aquosa do revestimento. Os espessantes de celulose podem ser usados isoladamente ou em combinação com outros espessantes para obter reologia específica. Os éteres de celulose podem apresentar diferentes pesos moleculares relativos e diferentes graus de viscosidade, variando de uma solução aquosa a 2% com baixo peso molecular e viscosidade de cerca de 10 mP·s a uma viscosidade de alto peso molecular relativo de 100.000 mP·s. Os graus de baixo peso molecular são geralmente usados como coloides protetores na polimerização de emulsões de tinta látex, e os graus mais comumente usados (viscosidade de 4.800 a 50.000 mP·s) são utilizados como espessantes. O mecanismo desse tipo de espessante deve-se à alta hidratação das ligações de hidrogênio e ao entrelaçamento entre as cadeias moleculares.
A celulose tradicional é um polímero de alto peso molecular que se espessa principalmente pelo entrelaçamento das cadeias moleculares. Devido à alta viscosidade em baixas taxas de cisalhamento, a propriedade de nivelamento é deficiente, afetando o brilho da película de revestimento. Em altas taxas de cisalhamento, a viscosidade é baixa, a resistência a respingos da película de revestimento é deficiente e a cobertura da película não é satisfatória. As características de aplicação do HEC (celulose de alto desempenho), como resistência à escovação, formação de película e respingos de rolo, estão diretamente relacionadas à escolha do espessante. Da mesma forma, suas propriedades de fluxo, como nivelamento e resistência à escorrimento, são bastante afetadas pelos espessantes.
A celulose modificada hidrofobicamente (HMHEC) é um espessante de celulose que possui modificação hidrofóbica em algumas cadeias ramificadas (diversos grupos alquila de cadeia longa são introduzidos ao longo da cadeia principal da estrutura). Este revestimento apresenta maior viscosidade em altas taxas de cisalhamento e, portanto, melhor formação de filme. Exemplos incluem Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100 e Bermocoll EHM-100. Seu efeito espessante é comparável ao de espessantes de éter de celulose com massa molecular relativa muito maior. Melhora a viscosidade e o nivelamento do revestimento intercalado de celulose (ICI) e reduz a tensão superficial. Por exemplo, a tensão superficial da celulose heterogênea (HEC) é de cerca de 67 mN/m, enquanto a tensão superficial da HMHEC é de 55 a 65 mN/m.
O HMHEC possui excelente capacidade de pulverização, propriedades antiescorrimento e nivelamento, bom brilho e resistência à aglomeração de pigmentos. É amplamente utilizado e não apresenta efeitos negativos na formação de película em tintas látex de partículas finas. Apresenta bom desempenho na formação de película e na resistência à corrosão. Este espessante associativo específico funciona melhor com sistemas de copolímero de acetato de vinila e possui propriedades semelhantes a outros espessantes associativos, porém com formulações mais simples.
Data da publicação: 25 de abril de 2024