淺談增稠劑在水性金屬漆中的應用
文/ 鳳巢
☆ 增稠劑的應用 ☆
以下,從不同體系的角度談一下:
單組分輕防腐
在輕防腐的體系中,顏基比較高,不同的顏填料成分復雜,在選用適當分散劑之外,增稠劑的選擇也對體系穩定、漆膜狀態等有很大影響。
首要任務是解決漆液的防沉降、防分水問題,丙烯酸堿溶脹型增稠劑(ASE/HASE)在這一方面應用效果較好;適當搭配聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)可以獲得良好的儲存穩定與漆膜效果的平衡。
雙組份實色面漆
在雙組份實色面漆體系中,顏基比相對較低,單通過分散劑的作用,防沉降、防分水不足。并且該體系對光澤、板面等要求較高,應用聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)效果最好。
搭配固化劑配漆時,粘度會升高,如果A組分本身粘度過高,則可能使兩組分不易混合均勻。所以一般粘度標準不會太高,這也導致其防沉降性能更加沒有保障。
為了保證防沉降性能,建議固含和粘度標準不要太低,配漆時可先加少量水稀釋。搭配低剪切增稠的聚氨酯締合型增稠劑SV-1135(HEUR)可以有效提升體系穩定性。
罩光清漆
在罩光清漆體系中,不存在防沉降及防分水的問題,且光澤、耐水等要求較高,應用時一般選用聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)。對于較低粘度需求的情況,甚至可以不添加增稠劑。
也正是由于高光澤的緣故,體系對板面流平、抗縮邊、抗流掛性能要求很高,建議在選擇增稠劑方向上進行篩選測試。我個人應用經驗,推薦SV-1030和SV-1540,在板面效果和流平、縮邊、抗流掛方面有不錯的表現。
☆ 增稠劑的選擇 ☆
在水性金屬漆體系中,面漆(包括罩光清漆、實色面漆)對板面效果、流平、光澤等要求較高,選擇增稠劑時,以聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)為主;對于顏基比較高的體系,建議丙烯酸堿溶脹型增稠劑(ASE/HASE)搭配聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)使用。
以下從水性金屬漆常見的問題角度談一下對于增稠劑的選擇:
縮邊
縮邊問題在水性金屬漆中是一個比較常見的問題,這與水的特性有關。解決縮邊問題有幾個方向:提升低剪粘度、提升潤濕鋪展、調節干速。
該問題影響因素較多,樹脂、溶劑、助劑都會對該問題產生影響,這兒只從增稠劑的角度分析。
提升低剪粘度是比較有效的方向之一。但是提升低剪粘度往往會影響潤濕鋪展和流動流平性能,所以一般需要不同剪切增稠劑的搭配。針對該問題,推薦使用SV-1030,該產品低中高剪切增稠全面且平衡,值得一試。
流平
造成漆膜流平不良一般有兩種情況:低剪粘度過高、粘度過低流動性太好。前者表現為噴涂后濕膜難以流平;后者表現為濕膜流平,但表干后有小皺紋。前者沒有足夠的流平動力,后者由于水分揮發不均勻而再次流動形成波紋狀不流平。
前者一般是丙烯酸堿溶脹型增稠劑(ASE/HASE)或低剪切聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)加量過多導致的,而后者則一般是流動性太好導致的。
解決以上問題,首要的是樹脂的選擇和其與增稠劑的搭配。流動性不佳,則搭配提升流平性能的增稠劑;流動性太好,則搭配中低剪切降低表干過程的流動。
沉降
從增稠原理上來講,丙烯酸堿溶脹型增稠劑(ASE)通過羧酸根離子的同性靜電斥力,分子鏈由螺旋狀伸展為棒狀,從而提高了水相的黏度,擁有較強的假塑性;聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)則通過形成的膠束,和聚合物粒子締合形成網狀結構,使體系乳液相的黏度增加,這種締合作用力較小,在受到剪切時締合又會斷裂,有一定的觸變性。
顏填料在體系中的沉降受水相粘度影響較大,使用丙烯酸堿溶脹型增稠劑(ASE)能夠更有效的防止沉降。正是由于其假塑性特點,漆膜流動流平性能不佳,在這一點的平衡上,我們可以選擇丙烯酸締合型堿溶脹增稠劑(HASE)。
我在實驗應用中,使用SV-150中低剪切的丙烯酸締合型堿溶脹增稠劑(HASE),雖然在防沉降效果上較常規丙烯酸堿溶脹型增稠劑(ASE)稍差,但其在防沉和流平的性能平衡上,明顯要好很多。