水性涂料的增稠可分为纤维素、丙烯酸酯、聚氨酯缔合物、聚酰胺蜡和无机增稠剂。
-纤维素-
纤维素增稠剂是一种历史悠久、应用广泛的增稠剂。按其分子结构可分为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等,其中羟乙基纤维素(HEC)是最常用的。
纤维素增稠剂的增稠机理是利用其疏水主链与水形成氢键。同时,结构中其他极性基团相互作用,形成三维网络结构,提高聚合物的流变体积,限制聚合物的自由运动空间,从而提高涂料的粘度。当剪切力作用时,三维网络结构将被破坏,分子间氢键消失,粘度降低。当剪切力被去除后,氢键重新形成,三维网状结构重新建立,涂层具有良好的流变性能。
纤维素增稠剂结构中含有丰富的羟基和疏水段。纤维素增稠剂具有很高的增稠能力,对pH值不敏感,但由于其耐水性差、漆膜流平性差、易被微生物降解等特点,主要应用于乳胶涂料中。
-聚丙烯酸酯-
碱性溶胀聚丙烯酸增稠剂这是一种交联共聚乳液。共聚物以酸和非常小的颗粒的形式存在。呈乳白色,粘度低,低pH值稳定性好,不溶于水。当加入碱剂时,它转变成一种透明的高溶胀分散体。
它的增稠作用是用氢氧化物中和羧基。当加入碱剂时,非离子化羧酸基团几乎立即转变为离子型羧酸铵或金属盐,沿共聚物大分子链的阴离子中心产生静电斥力,使交联共聚物大分子链迅速膨胀和膨胀。由于部分溶解和溶胀,原始颗粒急剧增加许多倍,粘度显著增加。由于交联不能真正溶解,所以成盐共聚物可以看作是一种颗粒迅速增加的共聚物分散体。
聚丙烯酸增稠剂具有增稠能力强、增稠速度快、生物稳定性好等优点,但对pH值敏感,耐水性差,光泽度低。