El espesante es un aditivo a base de agua común y más utilizado en recubrimientos a base de agua.Después de agregar un espesante, puede aumentar la viscosidad del sistema de recubrimiento, evitando así que se sedimenten las sustancias relativamente densas en el recubrimiento.No habrá ningún fenómeno de hundimiento debido a que la viscosidad de la pintura sea demasiado fina.Hay muchos tipos de productos espesantes y diferentes tipos de productos tienen diferentes principios espesantes para diferentes sistemas de recubrimientos.Existen aproximadamente cuatro tipos de espesantes comunes: espesantes de poliuretano, espesantes acrílicos, espesantes inorgánicos y espesantes para celulosa.
1. Mecanismo de espesamiento del espesante asociativo de poliuretano.
Las características estructurales de los espesantes asociativos de poliuretano son polímeros tribloque lipófilos, hidrófilos y lipófilos, con grupos terminales lipófilos en ambos extremos, generalmente grupos de hidrocarburos alifáticos, y un segmento de polietilenglicol soluble en agua en el medio.Mientras haya una cantidad suficiente de espesante en el sistema, el sistema formará una estructura de red general.
En el sistema de agua, cuando la concentración del espesante es mayor que la concentración micelar crítica, los grupos terminales lipófilos se asocian para formar micelas y el espesante forma una estructura de red a través de la asociación de micelas para aumentar la viscosidad del sistema.
En el sistema de látex, el espesante no sólo puede formar una asociación a través de las micelas del grupo terminal lipófilo, sino que, lo que es más importante, el grupo terminal lipófilo del espesante se adsorbe en la superficie de la partícula de látex.Cuando dos grupos terminales lipófilos se adsorben en diferentes partículas de látex, las moléculas espesantes forman puentes entre las partículas.
2. Mecanismo de espesamiento del espesante hinchable alcalino de ácido poliacrílico
El espesante hinchable alcalino de ácido poliacrílico es una emulsión de copolímero reticulado, el copolímero existe en forma de ácido y partículas muy pequeñas, la apariencia es de color blanco lechoso, la viscosidad es relativamente baja y tiene buena estabilidad a pH bajo e insoluble. en agua.Cuando se añade un agente alcalino, se transforma en una dispersión clara y altamente hinchable.
El efecto espesante del espesante hinchable alcalino de ácido poliacrílico se produce neutralizando el grupo ácido carboxílico con hidróxido;cuando se agrega el agente alcalino, el grupo ácido carboxílico que no se ioniza fácilmente se convierte inmediatamente en carboxilato de amonio ionizado o metal. En forma de sal, se genera un efecto de repulsión electrostática a lo largo del centro aniónico de la cadena macromolecular del copolímero, de modo que la cruz -La cadena macromolecular del copolímero enlazado se expande y se estira rápidamente.Como resultado de la disolución y el hinchamiento locales, la partícula original se multiplica muchas veces y la viscosidad aumenta significativamente.Puesto que las reticulaciones no pueden disolverse, el copolímero en forma de sal puede considerarse como una dispersión de copolímero cuyas partículas están muy aumentadas.
Los espesantes de ácido poliacrílico tienen un buen efecto espesante, una velocidad de espesamiento rápida y una buena estabilidad biológica, pero son sensibles al pH, tienen poca resistencia al agua y tienen poco brillo.
3. Mecanismo de espesamiento de espesantes inorgánicos.
Los espesantes inorgánicos incluyen principalmente bentonita modificada, atapulgita, etc. Los espesantes inorgánicos tienen las ventajas de un espesamiento fuerte, buena tixotropía, un amplio rango de pH y buena estabilidad.Sin embargo, dado que la bentonita es un polvo inorgánico con buena absorción de luz, puede reducir significativamente el brillo de la superficie de la película de recubrimiento y actuar como un agente mateante.Por lo tanto, cuando se utiliza bentonita en pintura de látex brillante, se debe prestar atención al control de la dosis.La nanotecnología ha logrado alcanzar la nanoescala de las partículas inorgánicas y también ha dotado a los espesantes inorgánicos de algunas propiedades nuevas.
El mecanismo de espesamiento de los espesantes inorgánicos es relativamente complicado.Generalmente se cree que la repulsión entre cargas internas aumenta la viscosidad de la pintura.Por su mala nivelación afecta el brillo y transparencia de la película de pintura.Generalmente se utiliza como imprimación o pintura de alto espesor.
4. Mecanismo de espesamiento del espesante de celulosa.
Los espesantes de celulosa tienen una larga historia de desarrollo y también son espesantes ampliamente utilizados.Según su estructura molecular, se dividen en hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroximetilcelulosa, carboximetilcelulosa, etc., que es la hidroxietilcelulosa (HEC) más utilizada.
El mecanismo de espesamiento del espesante de celulosa consiste principalmente en utilizar la cadena principal hidrófoba en su estructura para formar enlaces de hidrógeno con el agua y, al mismo tiempo, interactuar con otros grupos polares en su estructura para construir una estructura de red tridimensional y aumentar el volumen reológico. del polímero., restringen el espacio de libre movimiento del polímero, aumentando así la viscosidad del recubrimiento.Cuando se aplica la fuerza de corte, la estructura de red tridimensional se destruye, los enlaces de hidrógeno entre las moléculas desaparecen y la viscosidad disminuye.Cuando se elimina la fuerza de corte, los enlaces de hidrógeno se vuelven a formar y se restablece la estructura de red tridimensional, asegurando así que el recubrimiento pueda tener buenas propiedades.propiedades reológicas.
Los espesantes celulósicos son ricos en grupos hidroxilo y segmentos hidrófobos en su estructura.Tienen una alta eficacia espesante y no son sensibles al pH.Sin embargo, debido a su escasa resistencia al agua y a que afectan la nivelación de la película de pintura, se ven afectados fácilmente por la degradación microbiana y otras deficiencias, los espesantes de celulosa en realidad se utilizan principalmente para espesar pinturas de látex.
En el proceso de preparación del recubrimiento, la selección del espesante debe considerar de manera integral muchos factores, como la compatibilidad con el sistema, la viscosidad, la estabilidad en almacenamiento, el rendimiento de la construcción, el costo y otros factores.Se pueden combinar y utilizar múltiples espesantes para aprovechar al máximo las ventajas de cada espesante y controlar razonablemente el costo bajo la condición de un rendimiento satisfactorio.
Hora de publicación: 02-mar-2023