Загустители

Характер течения веществ, являющихся сырьем для производства лаков и красок, полуфабрикатов, а также конечной продукции, имеет важное значение для технологии производства лакокрасочных материалов. От этого фактора зависят:

• характеристики насосов
• параметры перемешивания
• смачивание
• стабильность продукта при хранении (образования осадка)
• параметры нанесения
• растекаемость и блеск покрытий
• склонность к потекам.

На вязкость жидкостей влияют различные характеристики:

• физические и химические свойства (силы взаимодействия, дипольные моменты, водородные связи, морфология полимеров, концентрация раствора полимера)
• давление (повышение давления приводит к увеличению вязкости)
• градиент скорости
• температура (при повышении температуры снижается вязкость)
• время сдвига и время релаксации, например явление тиксотропии и реопексии.

Добавки, изменяющие реологические свойства лакокрасочных материалов, называемые также загустителями, разделяют на три типа:

1. Кремнийорганические, используемые для воднодисперсионных и органорастворимых композиций
   К этой группе относят пирогенные кремниевые кислоты и слоистые силикаты, например бентонит.
   Гидроксильные группы слоистых силикатов образуют водородные связи с полярными растворителями (спирты, гликоли, вода), содержащимися в лакокрасочном материале, что приводит к возникновению тиксотропии.
   Применение кремнийорганических добавок обеспечивает:
   • снижение склонности к оседанию пигментов и наполнителей
   • улучшение розлива материала
   • уменьшение стекания лакокрасочного материала при нанесении.
2. Добавки для органорастворимых лакокрасочных материалов
   • Полиамиды
   Набухание полиамидов в органических растворителях и образование водородных связей приводят к увеличению объема и нарастанию вязкости композиции. Применение полиамидов способствует образованию структурно-вязких систем.
   
   • Гидрированное касторовое масло
   В результате образования водородных связей возникает трехмерная сетчатая структура. Кроме того, воскообразный характер производных триглицерида также влияет на вязкость. Для достижения оптимальной вязкости должны применяться растворители с наилучшей растворяющей способностью.
   
   • Добавки, регулирующие стекание
     Тиксотропная структура лакокрасочных материалов образуется за счет возникновения водородных связей специфическим образом, что особенно препятствует стеканию материала. Добавки этого типа применяются прежде всего в непигментированных лаках и композициях с высоким содержанием нелетучих веществ. Их вводят в материал, как правило, в виде дисперсий.
   • Микрогели
     После испарения 70-80 % растворителя создается трехмерная структура за счет образования водородных связей. Микрогели улучшают характер стекания, а в материалах с металлическим эффектом – улучшают проявление эффекта.
3. Добавки для воднодисперсионных материалов
   Загустители для лакокрасочных материалов этого типа делятся в зависимости от механизма действия на водно-фазные загустители и композиционные загустители.
   • Производные целлюлозы
     Загущающие действия основаны на образовании водородных связей и гидратации молекул целлюлозы.
   • Акриловые загустители
     Вступают во взаимодействие с компонентами лакокрасочных материалов, образуя ассоциаты. Благодаря этому снижается подвижность молекул, что приводит к повышению вязкости.
   • Полиуретановые загустители
     Вступают во взаимодействие с дисперсией полимера, образуя мицеллы. Образование сетчатой структуры приводит к уменьшению подвижности композиции и повышению вязкости. Для действия ассоциативного загустителя важно правильное сочетание гидрофобных и гидрофильных сегментов.

• Эфиры целлюлозы
• Полиуретановые загустители