ความลับของสารเติมแต่งสำหรับการเคลือบแบบน้ำ

สรุป:

1. สารช่วยกระจายและเปียก

2. สารลดฟอง

3. สารเพิ่มความข้น

4. สารเติมแต่งสร้างฟิล์ม

5. สารป้องกันการกัดกร่อน ป้องกันเชื้อรา และป้องกันตะไคร่น้ำ

6. สารเติมแต่งอื่น ๆ

1 สารทำให้เปียกและกระจายตัว:

สารเคลือบที่ใช้ฐานน้ำใช้ตัวทำละลายหรือตัวกลางการกระจายน้ำ และน้ำมีค่าไดอิเล็กตริกคงที่สูง ดังนั้นสารเคลือบที่ใช้ฐานน้ำจึงได้รับการทำให้เสถียรเป็นหลักโดยการผลักไฟฟ้าสถิตเมื่อชั้นไฟฟ้าสองชั้นทับซ้อนกัน นอกจากนี้ ในระบบสารเคลือบที่ใช้ฐานน้ำ มักมีโพลีเมอร์และสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก ซึ่งถูกดูดซับบนพื้นผิวของสารตัวเติมเม็ดสี ทำให้เกิดการขัดขวางทางสเตอริกและทำให้การกระจายเสถียร ดังนั้น สีน้ำและอิมัลชันจึงให้ผลลัพธ์ที่เสถียรผ่านการทำงานร่วมกันของการผลักไฟฟ้าสถิตและการขัดขวางทางสเตอริก ข้อเสียคือมีความต้านทานอิเล็กโทรไลต์ต่ำ โดยเฉพาะอิเล็กโทรไลต์ราคาสูง

1.1 สารลดแรงตึงผิว

ตัวแทนลดแรงตึงผิวสำหรับสารเคลือบที่ละลายในน้ำจะแบ่งออกเป็นสารประจุลบและสารไม่มีประจุ

การผสมสารลดแรงตึงผิวและสารกระจายตัวสามารถให้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมได้ โดยทั่วไปปริมาณสารลดแรงตึงผิวจะมีเพียงไม่กี่ตัวต่อพันตัว ผลเสียคือเกิดฟองและลดความต้านทานต่อน้ำของฟิล์มเคลือบ

แนวโน้มการพัฒนาอย่างหนึ่งของสารลดแรงตึงผิวคือการค่อยๆ แทนที่สารลดแรงตึงผิวโพลีออกซีเอทิลีนอัลคิล (เบนซิน) ฟีนอลอีเธอร์ (APEO หรือ APE) เนื่องจากสารดังกล่าวทำให้ฮอร์โมนเพศชายในหนูลดลงและรบกวนต่อมไร้ท่อ โพลีออกซีเอทิลีนอัลคิล (เบนซิน) ฟีนอลอีเธอร์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอิมัลซิไฟเออร์ระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชัน

สารลดแรงตึงผิวแบบคู่ถือเป็นการพัฒนาใหม่เช่นกัน โดยเป็นโมเลกุลแอมฟิฟิลิก 2 โมเลกุลที่เชื่อมกันด้วยตัวเว้นระยะ คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของสารลดแรงตึงผิวเซลล์คู่คือความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤต (CMC) ต่ำกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบเซลล์เดี่ยวมากกว่า 1 ระดับความสำคัญ รองลงมาคือประสิทธิภาพสูง เช่น TEGO Twin 4000 ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิวซิลิโคนเซลล์คู่ มีคุณสมบัติเป็นโฟมไม่เสถียรและป้องกันฟอง

Air Products ได้พัฒนาสารลดแรงตึงผิว Gemini สารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมมีหางที่ไม่ชอบน้ำและหัวที่ชอบน้ำ แต่สารลดแรงตึงผิวชนิดใหม่นี้มีกลุ่มที่ชอบน้ำ 2 กลุ่มและกลุ่มไม่ชอบน้ำ 2 หรือ 3 กลุ่ม ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิวที่มีหน้าที่หลายอย่าง เรียกว่า อะเซทิลีนไกลคอล ผลิตภัณฑ์เช่น EnviroGem AD01

1.2 สารกระจายตัว

สารกระจายตัวสำหรับสีน้ำยางแบ่งออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่ สารกระจายตัวฟอสเฟต สารกระจายตัวโพลีแอซิดโฮโมพอลิเมอร์ สารกระจายตัวโพลีแอซิดโคพอลิเมอร์ และสารกระจายตัวอื่นๆ

สารกระจายฟอสเฟตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือโพลีฟอสเฟต เช่น โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต โซเดียมโพลีฟอสเฟต (Calgon N ผลิตภัณฑ์ของบริษัท BK Giulini Chemical ในประเทศเยอรมนี) โพแทสเซียมไตรโพลีฟอสเฟต (KTPP) และโพแทสเซียมไพโรฟอสเฟต (TKPP) กลไกการออกฤทธิ์คือทำให้การผลักกันทางไฟฟ้าสถิตมีเสถียรภาพผ่านพันธะไฮโดรเจนและการดูดซับทางเคมี ข้อดีคือมีปริมาณน้อย ประมาณ 0.1% และมีผลการกระจายตัวที่ดีต่อเม็ดสีและสารตัวเติมอนินทรีย์ แต่ก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน: โพลีฟอสเฟตสามารถไฮโดรไลซ์ได้ง่ายพร้อมกับค่า pH และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ทำให้ความเสถียรในการจัดเก็บในระยะยาวไม่ดี การละลายที่ไม่สมบูรณ์ในตัวกลางจะส่งผลต่อความเงาของสีน้ำยางเงา

สารกระจายฟอสเฟตเอสเทอร์เป็นส่วนผสมของโมโนเอสเทอร์ ไดเอสเทอร์ แอลกอฮอล์ที่เหลือ และกรดฟอสฟอริก

สารกระจายตัวเอสเทอร์ฟอสเฟตทำให้เม็ดสีกระจายตัวได้เสถียรขึ้น รวมถึงเม็ดสีที่มีปฏิกิริยา เช่น ซิงค์ออกไซด์ ในสูตรสีเงา สารนี้จะช่วยเพิ่มความเงาและทำความสะอาดได้ ไม่เหมือนกับสารเติมแต่งการทำให้เปียกและกระจายตัวอื่นๆ การเติมสารกระจายตัวเอสเทอร์ฟอสเฟตจะไม่ส่งผลต่อความหนืดของ KU และ ICI ของสารเคลือบ

สารกระจายตัวโฮโมโพลีเอซิด เช่น Tamol 1254 และ Tamol 850 Tamol 850 เป็นโฮโมโพลีเมอร์ของกรดเมทาคริลิก สารกระจายตัวโคพอลิเมอร์โพลีเอซิด เช่น Orotan 731A ซึ่งเป็นโคพอลิเมอร์ของไดไอโซบิวทิลีนและกรดมาลิก ลักษณะเฉพาะของสารกระจายตัวทั้งสองประเภทนี้คือสร้างการดูดซับหรือการยึดเกาะที่แข็งแกร่งบนพื้นผิวของเม็ดสีและสารตัวเติม มีโซ่โมเลกุลยาวกว่าเพื่อสร้างการขัดขวางทางสเตอริก และมีความสามารถในการละลายน้ำได้ที่ปลายโซ่ และบางส่วนเสริมด้วยการผลักไฟฟ้าสถิตเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เสถียร เพื่อให้สารกระจายตัวมีการกระจายตัวที่ดี จำเป็นต้องควบคุมน้ำหนักโมเลกุลอย่างเคร่งครัด หากน้ำหนักโมเลกุลเล็กเกินไป จะมีการขัดขวางทางสเตอริกไม่เพียงพอ หากน้ำหนักโมเลกุลใหญ่เกินไป จะเกิดการจับตัวเป็นก้อน สำหรับสารกระจายโพลีอะคริเลต สามารถบรรลุผลการกระจายตัวที่ดีที่สุดได้หากระดับการโพลีเมอไรเซชันอยู่ที่ 12-18

สารกระจายตัวชนิดอื่น เช่น AMP-95 มีชื่อทางเคมีว่า 2-amino-2-methyl-1-propanol กลุ่มอะมิโนจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคอนินทรีย์ และกลุ่มไฮดรอกซิลจะขยายไปถึงน้ำ ซึ่งมีบทบาทในการทำให้เสถียรโดยผ่านการขัดขวางทางสเตอริก เนื่องจากมีขนาดเล็ก การขัดขวางทางสเตอริกจึงมีจำกัด AMP-95 เป็นตัวควบคุมค่า pH เป็นหลัก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับสารกระจายตัวได้เอาชนะปัญหาการจับตัวเป็นก้อนที่เกิดจากน้ำหนักโมเลกุลสูง และการพัฒนาสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นหนึ่งในแนวโน้ม ตัวอย่างเช่น สารกระจายตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง EFKA-4580 ที่ผลิตขึ้นโดยการโพลีเมอไรเซชันแบบอิมัลชันได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษสำหรับการเคลือบอุตสาหกรรมที่ใช้ฐานน้ำ เหมาะสำหรับการกระจายเม็ดสีอินทรีย์และอนินทรีย์ และมีคุณสมบัติต้านทานน้ำได้ดี

กลุ่มอะมิโนมีความสัมพันธ์ที่ดีกับเม็ดสีหลายชนิดผ่านพันธะกรด-เบสหรือพันธะไฮโดรเจน สารกระจายตัวแบบโคพอลิเมอร์บล็อกที่มีกรดอะมิโนอะคริลิกเป็นกลุ่มยึดเกาะได้รับความสนใจ

สารกระจายตัวที่มีไดเมทิลอะมิโนเอทิลเมทาคริเลตเป็นกลุ่มยึดเหนี่ยว

สารเติมแต่งการทำให้เปียกและกระจายตัว Tego Dispers 655 ใช้ในสีรถยนต์แบบน้ำไม่เพียงเพื่อจัดวางเม็ดสีเท่านั้น แต่ยังเพื่อป้องกันไม่ให้ผงอลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับน้ำอีกด้วย

เนื่องด้วยข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อม จึงได้พัฒนาตัวแทนการทำให้เปียกและกระจายตัวที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น ตัวแทนการทำให้เปียกและกระจายตัวแบบเซลล์คู่ซีรีส์ EnviroGem AE ซึ่งเป็นตัวแทนการทำให้เปียกและกระจายตัวที่มีฟองต่ำ

สารลดฟอง 2:

สารลดโฟมสำหรับสีน้ำแบบดั้งเดิมมีอยู่หลายชนิด โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ สารลดโฟมจากน้ำมันแร่ สารลดโฟมจากโพลีซิโลเซน และสารลดโฟมชนิดอื่น

สารลดฟองจากน้ำมันแร่มักใช้ในสีน้ำยางแบบด้านและกึ่งเงา

สารลดฟองโพลีซิโลเซนมีแรงตึงผิวต่ำ มีคุณสมบัติในการลดฟองและป้องกันฟองได้ดี และไม่ส่งผลต่อความเงา แต่เมื่อใช้ไม่ถูกต้อง จะทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น ฟิล์มเคลือบหดตัว และเคลือบซ้ำได้ไม่ดี

สารลดโฟมสีน้ำแบบดั้งเดิมไม่สามารถใช้ร่วมกับเฟสน้ำได้ จึงทำให้สามารถเกิดข้อบกพร่องที่พื้นผิวของฟิล์มเคลือบได้ง่าย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการพัฒนาสารลดฟองในระดับโมเลกุล

สารป้องกันการเกิดฟองนี้เป็นพอลิเมอร์ที่ก่อตัวขึ้นโดยการต่อกิ่งสารออกฤทธิ์ป้องกันการเกิดฟองโดยตรงเข้ากับสารพาหะ โซ่โมเลกุลของพอลิเมอร์มีกลุ่มไฮดรอกซิลที่ทำให้เปียก สารออกฤทธิ์ป้องกันการเกิดฟองกระจายอยู่รอบโมเลกุล สารออกฤทธิ์ไม่เกาะตัวกันง่าย และเข้ากันได้กับระบบเคลือบดี สารป้องกันการเกิดฟองในระดับโมเลกุลดังกล่าวได้แก่ น้ำมันแร่ — ซีรีส์ FoamStar A10, ซีรีส์ FoamStar A30 ที่มีซิลิกอนเป็นส่วนประกอบ และพอลิเมอร์ที่ไม่ใช่ซิลิกอนและไม่ใช่น้ำมัน — ซีรีส์ FoamStar MF

นอกจากนี้ยังมีรายงานด้วยว่าสารลดฟองระดับโมเลกุลนี้ใช้พอลิเมอร์รูปดาวแบบซูเปอร์กราฟต์เป็นสารลดแรงตึงผิวที่เข้ากันไม่ได้ และให้ผลลัพธ์ที่ดีในการใช้งานเคลือบบนฐานน้ำ สารลดฟองระดับโมเลกุลของ Air Products ที่รายงานโดย Stout และคณะ เป็นสารควบคุมโฟมและสารลดฟองที่ใช้อะเซทิลีนไกลคอลซึ่งมีคุณสมบัติในการทำให้เปียก เช่น Surfynol MD 20 และ Surfynol DF 37

นอกจากนี้ เพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตสารเคลือบที่ไม่มีสาร VOC จึงยังมีสารลดฟองที่ปราศจากสาร VOC เช่น Agitan 315, Agitan E 255 เป็นต้น

3. สารเพิ่มความข้น:

สารเพิ่มความข้นมีหลายชนิด ซึ่งที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน ได้แก่ สารเพิ่มความข้นที่เป็นเซลลูโลสอีเธอร์และอนุพันธ์ สารเพิ่มความข้นที่บวมด้วยด่างแบบเชื่อมโยง (HASE) และสารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทน (HEUR)

3.1. เซลลูโลสอีเธอร์และอนุพันธ์

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) ผลิตขึ้นในเชิงอุตสาหกรรมเป็นครั้งแรกโดยบริษัทยูเนียนคาร์ไบด์ในปี 1932 และมีประวัติยาวนานกว่า 70 ปี ปัจจุบันสารเพิ่มความข้นของเซลลูโลสอีเธอร์และอนุพันธ์ ได้แก่ ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) เมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (MHEC) เอทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (EHEC) เมทิลไฮดรอกซีโพรพิลเบสเซลลูโลส (MHPC) เมทิลเซลลูโลส (MC) และแซนแทนกัม เป็นต้น สารเพิ่มความข้นเหล่านี้เป็นสารที่ไม่มีประจุ และยังจัดอยู่ในสารเพิ่มความข้นในเฟสน้ำที่ไม่เกี่ยวข้องด้วย โดย HEC เป็นสารที่ใช้กันมากที่สุดในสีน้ำยาง

เซลลูโลสที่ผ่านการดัดแปลงแบบไม่ชอบน้ำ (HMHEC) จะนำกลุ่มอัลคิลแบบไม่ชอบน้ำที่มีสายยาวจำนวนเล็กน้อยมาใส่ไว้บนแกนไฮโดรฟิลิกของเซลลูโลสเพื่อให้กลายเป็นสารเพิ่มความข้นแบบเชื่อมโยง เช่น Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100 ผลการเพิ่มความข้นของ HMHEC นั้นเทียบได้กับสารเพิ่มความข้นแบบเซลลูโลสอีเธอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลใหญ่กว่ามาก โดยจะช่วยเพิ่มความหนืดและการปรับระดับของ ICI และลดแรงตึงผิว เช่น แรงตึงผิวของ HEC อยู่ที่ประมาณ 67mN/m และแรงตึงผิวของ HMHEC อยู่ที่ 55-65mN/m

3.2 สารเพิ่มความข้นที่บวมด้วยด่าง

สารเพิ่มความข้นที่บวมด้วยด่างแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ สารเพิ่มความข้นที่บวมด้วยด่างแบบไม่จับกลุ่ม (ASE) และสารเพิ่มความข้นที่บวมด้วยด่างแบบจับกลุ่ม (HASE) ซึ่งเป็นสารเพิ่มความข้นแบบประจุลบ ASE แบบไม่จับกลุ่มเป็นอิมัลชันบวมของโพลีอะคริเลตที่เป็นด่าง HASE แบบจับกลุ่มเป็นอิมัลชันบวมของโพลีอะคริเลตที่เป็นด่างที่ปรับเปลี่ยนโดยไม่ชอบน้ำ

3.3. สารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนและสารเพิ่มความข้นที่ไม่ใช่โพลียูรีเทนที่ปรับเปลี่ยนคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ

สารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทน หรือเรียกอีกอย่างว่า HEUR เป็นพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้โพลียูรีเทนที่ดัดแปลงด้วยเอทอกซิเลตกลุ่มไฮโดรโฟบิก ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มสารเพิ่มความข้นแบบเชื่อมโยงที่ไม่ใช่ไอออนิก HEUR ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ กลุ่มไฮโดรโฟบิก โซ่ไฮโดรฟิลิก และกลุ่มโพลียูรีเทน กลุ่มไฮโดรโฟบิกมีบทบาทในการรวมตัวและเป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มความข้น ซึ่งโดยปกติคือ โอเลอิล ออกตาเดซิล โดเดซิลฟีนิล โนนิลฟีนอล เป็นต้น โซ่ไฮโดรฟิลิกช่วยให้เกิดความเสถียรทางเคมีและความเสถียรของความหนืด ซึ่งมักใช้ในโพลีอีเธอร์ เช่น โพลีออกซีเอทิลีนและอนุพันธ์ โซ่โมเลกุลของ HEUR ขยายออกด้วยกลุ่มโพลียูรีเทน เช่น IPDI, TDI และ HMDI ลักษณะโครงสร้างของสารเพิ่มความข้นแบบเชื่อมโยงคือสิ้นสุดด้วยกลุ่มไฮโดรโฟบิก อย่างไรก็ตาม ระดับการทดแทนของกลุ่มไฮโดรโฟบิกที่ปลายทั้งสองด้านของ HEUR ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์บางตัวต่ำกว่า 0.9 และดีที่สุดคือ 1.7 เท่านั้น ควรควบคุมสภาวะปฏิกิริยาอย่างเคร่งครัดเพื่อให้ได้สารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนที่มีการกระจายมวลโมเลกุลแคบและมีประสิทธิภาพเสถียร HEUR ส่วนใหญ่สังเคราะห์โดยการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบขั้นตอน ดังนั้น HEUR ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์โดยทั่วไปจึงเป็นส่วนผสมของมวลโมเลกุลกว้าง

Richey และคณะได้ใช้สารเพิ่มความข้นแบบฟลูออเรสเซนต์ไพรีน (PAT, น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ย 30,000, น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ย 60,000) พบว่าที่ความเข้มข้น 0.02% (น้ำหนัก) ระดับการรวมตัวของไมเซลล์ของ Acrysol RM-825 และ PAT อยู่ที่ประมาณ 6 พลังงานการรวมตัวระหว่างสารเพิ่มความข้นและพื้นผิวของอนุภาคลาเท็กซ์อยู่ที่ประมาณ 25 KJ/mol พื้นที่ที่โมเลกุลสารเพิ่มความข้น PAT แต่ละโมเลกุลครอบครองบนพื้นผิวของอนุภาคลาเท็กซ์อยู่ที่ประมาณ 13 nm2 ซึ่งเท่ากับพื้นที่ที่สารเพิ่มความข้น Triton X-405 ครอบครองมากกว่าพื้นที่ 0.9 nm2 ถึง 14 เท่า สารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนแบบเชื่อมโยง เช่น RM-2020NPR, DSX 1550 เป็นต้น

การพัฒนาสารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างเช่น BYK-425 เป็นสารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนที่ดัดแปลงด้วยยูเรียที่ปราศจาก VOC และ APEO Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 และ 3060 เป็นสารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนที่ปรับเปลี่ยนโดยปราศจาก VOC และ APEO

นอกจากสารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนแบบเชื่อมโยงเชิงเส้นที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว ยังมีสารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนแบบเชื่อมโยงแบบหวีอีกด้วย สารเพิ่มความข้นโพลียูรีเทนแบบเชื่อมโยงแบบหวีนั้นหมายถึงมีกลุ่มไฮโดรโฟบิกแบบห้อยอยู่ตรงกลางของโมเลกุลสารเพิ่มความข้นแต่ละโมเลกุล สารเพิ่มความข้น เช่น SCT-200 และ SCT-275 เป็นต้น

สารเพิ่มความข้นอะมิโนพลาสต์ที่ปรับเปลี่ยนโดยไม่ชอบน้ำ (สารเพิ่มความข้นอะมิโนพลาสต์ที่ปรับเปลี่ยนโดยไม่ชอบน้ำ—HEAT) จะเปลี่ยนเรซินอะมิโนพิเศษให้เป็นกลุ่มไม่ชอบน้ำที่ปิดฝาไว้สี่กลุ่ม แต่ปฏิกิริยาของจุดปฏิกิริยาทั้งสี่นี้แตกต่างกัน ในการเติมกลุ่มไม่ชอบน้ำตามปกติ จะมีกลุ่มไม่ชอบน้ำที่ถูกบล็อกไว้เพียงสองกลุ่ม ดังนั้นสารเพิ่มความข้นอะมิโนที่ปรับเปลี่ยนโดยไม่ชอบน้ำแบบสังเคราะห์จึงไม่ต่างจาก HEUR มากนัก เช่น Optiflo H 500 หากเติมกลุ่มไม่ชอบน้ำมากขึ้น เช่น มากถึง 8% สามารถปรับเงื่อนไขปฏิกิริยาเพื่อผลิตสารเพิ่มความข้นอะมิโนที่มีกลุ่มไม่ชอบน้ำที่ถูกบล็อกไว้หลายกลุ่ม แน่นอนว่านี่คือสารเพิ่มความข้นแบบหวีเช่นกัน สารเพิ่มความข้นอะมิโนที่ปรับเปลี่ยนโดยไม่ชอบน้ำนี้สามารถป้องกันไม่ให้ความหนืดของสีลดลงเนื่องจากต้องเติมสารลดแรงตึงผิวและตัวทำละลายไกลคอลจำนวนมากเมื่อเติมสีที่ตรงกัน เหตุผลก็คือ กลุ่มไม่ชอบน้ำที่เข้มข้นสามารถป้องกันการแยกตัว และกลุ่มไม่ชอบน้ำหลายกลุ่มจะมีความเกี่ยวข้องกันอย่างแน่นหนา สารเพิ่มความข้น เช่น Optiflo TVS

สารเพิ่มความข้นโพลีเอเธอร์ที่ปรับเปลี่ยนแบบไม่ชอบน้ำ (HMPE) ประสิทธิภาพการทำงานของสารเพิ่มความข้นโพลีเอเธอร์ที่ปรับเปลี่ยนแบบไม่ชอบน้ำนั้นคล้ายคลึงกับ HEUR และผลิตภัณฑ์ ได้แก่ Aquaflow NLS200, NLS210 และ NHS300 ของ Hercules

กลไกการทำให้ข้นของสารนี้คือผลของพันธะไฮโดรเจนและการรวมตัวของกลุ่มปลาย เมื่อเปรียบเทียบกับสารทำให้ข้นทั่วไป สารทำให้ข้นนี้มีคุณสมบัติป้องกันการตกตะกอนและป้องกันการหย่อนตัวที่ดีกว่า เมื่อพิจารณาจากขั้วที่แตกต่างกันของกลุ่มปลาย สารทำให้ข้นโพลียูเรียที่ปรับเปลี่ยนสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ สารทำให้ข้นโพลียูเรียที่มีขั้วต่ำ สารทำให้ข้นโพลียูเรียที่มีขั้วกลาง และสารทำให้ข้นโพลียูเรียที่มีขั้วสูง โดยสองประเภทแรกใช้สำหรับทำให้สารเคลือบที่มีตัวทำละลายมีความข้น ในขณะที่สารทำให้ข้นโพลียูเรียที่มีขั้วสูงสามารถใช้ได้กับทั้งสารเคลือบที่มีตัวทำละลายมีความข้นสูงและสารเคลือบที่มีน้ำ ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ของสารทำให้ข้นโพลียูเรียที่มีขั้วต่ำ ขั้วกลาง และขั้วสูง ได้แก่ BYK-411, BYK-410 และ BYK-420 ตามลำดับ

สารละลายแว็กซ์โพลีเอไมด์ดัดแปลงเป็นสารเติมแต่งรีโอโลยีที่สังเคราะห์โดยการนำกลุ่มที่ชอบน้ำ เช่น PEG เข้าไปในโซ่โมเลกุลของแว็กซ์อะไมด์ ปัจจุบันมีการนำเข้าบางยี่ห้อและส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับความหนืดของระบบและปรับปรุงคุณสมบัติต้านความหนืด ประสิทธิภาพป้องกันการหย่อนคล้อย