常用的水性增稠剂有哪些(探究不同增稠剂在木器漆中的各性能差异)

Posted 2023-05-25

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常用的水性增稠剂有哪些(探究不同增稠剂在木器漆中的各性能差异)

在水性木器漆的消费群体中，家具厂和玩具厂是最重要的消费者。由于家具厂和玩具厂的生产量大，因此上漆工序基本采用喷涂的方法。与溶剂型涂料的内增稠不同，水性涂料由于使用水做溶剂，体系黏度低。清漆为了获得足够的涂膜厚度，色漆要防止粉料沉降和返粗，均需要添加增稠剂。增稠剂除增加涂料黏度外，还是涂膜流平性的主要影响因素。

增稠剂的种类主要分为无机物增稠剂、纤维素类增稠剂、碱溶胀型增稠剂和聚氨酯缔合型增稠剂。目前水性木器漆常用的增稠剂主要是碱溶胀型增稠剂和聚氨酯缔合型。木器漆的增稠效率，并对比了它们对喷涂施工性和流平性的影响。碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂在增稠效率上并没有明显的区别，而同一类增稠剂的增稠效率却有很大差别，最高和最低的增稠效率可以有倍数的差别。

使用了增稠剂的木器漆

同一类增稠剂，增稠效率越高，漆液的黏度越高，贮存稳定越好。研究表明相近增稠效率的碱溶胀增稠剂的贮存稳定性要远好于聚氨酯增稠剂。贮存稳定的差别主要是因为两类增稠剂的增稠机理不同。碱溶胀增稠剂通过吸收大量水分子，分子链舒展形成较致密的网状结构，使溶液中的颗粒移动阻力变大，因此滑石粉颗粒在碱溶胀增稠剂中的沉降被延缓。

而聚氨酯缔合型增稠剂是通过部分疏水段形成胶束和部分疏水段与溶液的颗粒物缔合达到增稠的效果。同样黏度的情况下，聚氨酯缔合型增稠剂体系中的网络结构较碱溶胀增稠剂体系要稀疏。乳液离子因含有疏水基团易与增稠剂的疏水段缔合，但是滑石粉颗粒表面是亲水的极性表面，增稠剂的疏水段与滑石粉颗粒的缔合作用弱。可见在聚氨酯缔合型增稠剂增稠的体系中，滑石粉的沉降并没有得到缔合作用的牵制，也没有受到网络结构的阻碍，因此在较低黏度下，样漆的贮存稳定性差。当聚氨酯缔合型增稠剂增稠的体系黏度极大时，其网络结构也变得致密，因此滑石粉的沉降受到阻碍，贮存稳定性得到提高。

木器漆的应用场景

喷涂施工性：
将样漆开稀后用于喷涂，发现聚氨酯缔合型增稠剂增稠的体系出油流畅，适当出油量下喷两个十字架即可得合适的湿膜厚度，而碱溶胀增稠剂增稠的体系出油极为不流畅，需要喷多个十字架才能得到足够的湿膜厚度。喷涂性能的差别主要是因为两类增稠剂增稠体系的流动性不同。聚氨酯缔合型增稠剂的缔合作用是打开和缔合的动态作用，对体系流动性不产生阻碍，而碱溶胀增稠剂的网络状结构使体系成为一个相对静止的整体，降低了体系的流动性。喷涂时需要漆液从漆液杯子流入喷嘴处，此时漆液受到的剪切力低，碱溶胀增稠剂的网络状结构没有被破坏，因此样漆流进喷嘴的速率慢，出油不流畅，而聚氨酯缔合型增稠剂不会阻碍样漆流进喷嘴，因此出油顺畅。

流平性：
涂膜的流平性会影响涂膜的最终质量，而增稠剂对涂膜的流平有极大的影响。通过对比发现，使用聚氨酯缔合型增稠剂的样漆流平性均要好于使用碱溶胀增稠剂的样漆。其主要原因与两者在喷涂施工性能方面的差别相近，都是因为碱溶胀增稠剂在低剪切力的情况下会阻碍漆液的流动，而聚氨酯缔合型增稠剂的动态缔合不会阻碍漆液的流动。

总结：
聚氨酯缔合型增稠剂具有良好的喷涂施工性和流平性，但是这类增稠剂在表面为极性的填料防沉方面的性能不佳。碱溶胀增稠剂具有优越的贮存稳定性，但是喷涂施工性和流平性较差。增稠剂作为水性木器漆不可或缺的组成成分，对涂料的质量有着重大影响。不同种类的增稠剂各有优点和不足，因此根据实际需要，选择符合要求的增稠剂是设计配方的重要一步。总体上聚氨酯增稠剂更有利于制备高质量涂膜。