Целлюлоза — это полисахарид, образующий множество водорастворимых эфиров. Целлюлозные загустители представляют собой неионогенные водорастворимые полимеры. История их применения очень долгая, более 30 лет, и существует множество разновидностей. Они до сих пор используются почти во всех латексных красках и являются основными загустителями. Целлюлозные загустители очень эффективны в водных системах, поскольку сами загущают воду. В лакокрасочной промышленности наиболее часто используемыми целлюлозными загустителями являются: метилцеллюлоза (МК), гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ), этилгидроксиэтилцеллюлоза (ЭГЭЦ), гидроксипропилцеллюлоза (ГПЦ), гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) и гидрофобно модифицированная гидроксиэтилцеллюлоза (ГМГЭЦ). ГЭЦ — это водорастворимый полисахарид, широко используемый для загущения матовых и полуглянцевых архитектурных латексных красок. Загустители выпускаются с различной вязкостью, и загустители на основе этой целлюлозы обладают отличной цветовой совместимостью и стабильностью при хранении.
Выравнивающие, противобрызгивающие, пленкообразующие и противопровисающие свойства покрытия зависят от относительной молекулярной массы ГЭК. ГЭК и другие неассоциированные водорастворимые полимеры загущают водную фазу покрытия. Целлюлозные загустители могут использоваться как отдельно, так и в сочетании с другими загустителями для получения особых реологических свойств. Эфиры целлюлозы могут иметь различную относительную молекулярную массу и различные степени вязкости, от низкомолекулярного 2% водного раствора с вязкостью около 10 МПС до высокомолекулярной вязкости с относительной молекулярной массой 100 000 МПС. Низкомолекулярные марки обычно используются в качестве защитных коллоидов при полимеризации латексных лакокрасочных эмульсий, а наиболее распространенные марки (вязкость 4800–50 000 МПС) используются в качестве загустителей. Механизм действия этого типа загустителей обусловлен высокой гидратацией водородных связей и переплетением между их молекулярными цепями.
Традиционная целлюлоза — это высокомолекулярный полимер, загущающий покрытие в основном за счет переплетения молекулярных цепей. Из-за высокой вязкости при низкой скорости сдвига выравнивающие свойства плохие, что влияет на блеск покрытия. При высокой скорости сдвига вязкость низкая, сопротивление разбрызгиванию покрытия плохое, а плотность покрытия низкая. Характеристики нанесения высокомолекулярной целлюлозы, такие как сопротивление кисти, образование пленки и разбрызгивание валиком, напрямую зависят от выбора загустителя. Кроме того, ее текучесть, такая как выравнивание и сопротивление провисанию, в значительной степени зависит от загустителя.
Гидрофобно модифицированная целлюлоза (ГММГЦ) — это загуститель на основе целлюлозы, имеющий гидрофобную модификацию некоторых разветвленных цепей (вдоль основной цепи структуры вводятся несколько длинноцепочечных алкильных групп). Такое покрытие обладает более высокой вязкостью при высоких скоростях сдвига и, следовательно, лучшим пленкообразованием. Например, Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Его загущающий эффект сопоставим с эффектом эфирных загустителей на основе целлюлозы, имеющих гораздо большую относительную молекулярную массу. Он улучшает вязкость и выравнивание ICI, а также снижает поверхностное натяжение. Например, поверхностное натяжение ГММГЦ составляет около 67 МН/м, а поверхностное натяжение ГММГЦ — 55–65 МН/м.
HMHEC обладает превосходной распыляемостью, предотвращает стекание, выравнивает поверхность, придает хороший блеск и предотвращает слеживание пигментов. Он широко используется и не оказывает негативного влияния на пленкообразование мелкодисперсных латексных красок. Обладает хорошими пленкообразующими и антикоррозионными свойствами. Этот ассоциативный загуститель лучше работает с системами сополимеров винилацетата, и его характеристики аналогичны другим ассоциативным загустителям, но с более простыми составами.
Дата публикации: 16 марта 2023 г.