Целлюлоза — это полисахарид, который образует множество водорастворимых эфиров. Загустители на основе целлюлозы — это неионные водорастворимые полимеры. История их использования очень долгая, более 30 лет, и существует множество разновидностей. Они по-прежнему используются почти во всех латексных красках и являются основными загустителями. Целлюлозные загустители очень эффективны в водных системах, поскольку они сами загущают воду. В лакокрасочной промышленности наиболее часто используемыми загустителями на основе целлюлозы являются: метилцеллюлоза (МЦ), 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 доступны в различных классах вязкости, а загустители с этой целлюлозой обладают превосходной совместимостью цвета и стабильностью при хранении.
Выравнивающие, противоразбрызгивающие, пленкообразующие и противопровисающие свойства пленки покрытия зависят от относительной молекулярной массы ГЭЦ. ГЭЦ и другие неассоциированные водорастворимые полимеры загущают водную фазу покрытия. Целлюлозные загустители могут использоваться отдельно или в сочетании с другими загустителями для получения специальной реологии. Эфиры целлюлозы могут иметь различные относительные молекулярные массы и различные степени вязкости, начиная от низкомолекулярного 2% водного раствора с вязкостью около 10 МПС до высокой относительной молекулярной массы вязкости 100 000 МП.С. Сорта с низкой молекулярной массой обычно используются в качестве защитных коллоидов при полимеризации эмульсии латексных красок, а наиболее распространенные сорта (вязкость 4 800–50 000 МП.С) используются в качестве загустителей. Механизм действия этого типа загустителя обусловлен высокой гидратацией водородных связей и запутыванием между его молекулярными цепями.
Традиционная целлюлоза представляет собой полимер с высоким молекулярным весом, который загустевает в основном за счет переплетения молекулярных цепей. Из-за высокой вязкости при низкой скорости сдвига выравнивающая способность плохая, и это влияет на блеск пленки покрытия. При высокой скорости сдвига вязкость низкая, сопротивление брызгам пленки покрытия плохое, а полнота пленки покрытия нехорошая. Характеристики нанесения HEC, такие как сопротивление кисти, пленкообразование и разбрызгивание валика, напрямую связаны с выбором загустителя. Также ее свойства текучести, такие как выравнивание и сопротивление провисанию, в значительной степени зависят от загустителей.
Гидрофобно модифицированная целлюлоза (HMHEC) — это целлюлозный загуститель, который имеет гидрофобную модификацию на некоторых разветвленных цепях (несколько длинноцепочечных алкильных групп введены вдоль основной цепи структуры). Это покрытие имеет более высокую вязкость при высоких скоростях сдвига и, следовательно, лучшее пленкобразование. Например, Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Его загущающий эффект сопоставим с эффектом загустителей на основе эфиров целлюлозы с гораздо большей относительной молекулярной массой. Он улучшает вязкость и выравнивание ICI и снижает поверхностное натяжение. Например, поверхностное натяжение HEC составляет около 67 МН/м, а поверхностное натяжение HMHEC составляет 55~65 МН/м.
HMHEC обладает отличной распыляемостью, противопотекающими, выравнивающими свойствами, хорошим блеском и антипигментным слеживанием. Он широко используется и не оказывает отрицательного влияния на пленкообразование мелкодисперсных латексных красок. Хорошие пленкообразующие и антикоррозионные характеристики. Этот конкретный ассоциативный загуститель лучше работает с винилацетатными сополимерными системами, и его производительность аналогична другим ассоциативным загустителям, но с более простыми формулами.
Время публикации: 16 марта 2023 г.