코팅 첨가제는 코팅에 소량 사용되지만 코팅 성능을 크게 향상시킬 수 있어 코팅의 필수 요소로 자리 잡았습니다. 증점제는 일종의 유변학적 첨가제로, 코팅을 두껍게 하고 시공 중 처짐을 방지할 뿐만 아니라 코팅에 우수한 기계적 물성과 저장 안정성을 부여합니다. 저점도 수성 도료에 매우 중요한 첨가제입니다.
1 수성 페인트 증점제 종류
현재 시중에는 다양한 종류의 증점제가 있으며, 주로 무기 증점제, 셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 회합성 폴리우레탄 증점제 등이 있습니다. 무기 증점제는 물을 흡수하고 팽창하여 틱소트로피를 형성하는 일종의 겔 미네랄입니다. 주로 벤토나이트, 애터풀자이트, 알루미늄 실리케이트 등이 있으며, 그중 벤토나이트가 가장 많이 사용됩니다. 셀룰로스계 증점제는 오랜 역사를 가지고 있으며, 메틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 히드록시프로필메틸셀룰로스 등 다양한 종류가 있으며, 과거에는 주로 히드록시에틸셀룰로스를 사용했습니다. 폴리아크릴레이트계 증점제는 기본적으로 수용성 폴리아크릴레이트와 아크릴산과 메타크릴산의 단독중합체 또는 공중합체 에멀전 증점제 두 가지로 나눌 수 있습니다. 폴리우레탄은 그 자체로 산성이므로 증점 효과를 얻으려면 알칼리수나 암모니아수를 사용하여 pH 8~9로 중화해야 합니다. 아크릴산 알칼리 팽윤 증점제라고도 합니다. 폴리우레탄 증점제는 최근 몇 년 동안 새롭게 개발된 회합성 증점제입니다.
2 다양한 증점제의 특성
2.1셀룰로오스 증점제
셀룰로오스계 증점제는 특히 수상의 증점 효율이 높고, 코팅 제형에 대한 제약이 적어 널리 사용되며, 광범위한 pH 범위에서 사용할 수 있습니다. 그러나 레벨링 불량, 롤러 코팅 시 튀는 현상 증가, 안정성 저하, 미생물 분해에 취약하다는 단점이 있습니다. 고전단 하에서는 점도가 낮고, 정적 및 저전단 하에서는 점도가 높기 때문에 코팅 후 점도가 급격히 상승하여 처짐을 방지할 수 있지만, 반대로 레벨링 불량을 유발합니다. 연구에 따르면 증점제의 상대 분자량이 증가할수록 라텍스 페인트의 튀는 현상도 증가합니다. 셀룰로오스계 증점제는 상대 분자량이 크기 때문에 튀는 현상이 발생하기 쉽습니다. 또한 셀룰로오스는 친수성이 높아 도료 도막의 내수성을 저하시킵니다.
2.2 아크릴 증점제
폴리아크릴산 증점제는 강력한 증점 및 평활화 특성과 우수한 생물학적 안정성을 가지고 있지만, pH에 민감하고 내수성이 약합니다.
2.3 회합성 폴리우레탄 증점제
회합형 폴리우레탄 증점제는 전단력에 의해 결합 구조가 파괴되어 점도가 감소합니다. 전단력이 사라지면 점도가 회복되어 시공 과정에서 처짐 현상을 방지할 수 있습니다. 또한 점도 회복에는 일정한 히스테리시스가 있어 도막의 평탄화에 도움이 됩니다. 폴리우레탄 증점제의 상대 분자량(수천~수만)은 앞의 두 종류의 증점제의 상대 분자량(수십만~수백만)보다 훨씬 낮아 튀는 현상을 방지합니다. 폴리우레탄 증점제 분자는 친수성과 소수성을 모두 가지고 있으며, 소수성은 도막 매트릭스와 강한 친화력을 가지고 있어 도막의 내수성을 향상시킵니다. 라텍스 입자가 회합에 참여하기 때문에 응집이 발생하지 않아 도막이 매끄럽고 광택이 우수합니다. 회합성 폴리우레탄 증점제는 다른 증점제보다 여러 가지 특성이 우수하지만, 고유한 미셀 증점 메커니즘으로 인해 미셀에 영향을 미치는 코팅 조성물의 성분들이 증점 특성에 필연적으로 영향을 미칩니다. 이러한 종류의 증점제를 사용할 때는 증점 성능에 미치는 다양한 요인의 영향을 충분히 고려해야 하며, 코팅에 사용되는 에멀젼, 소포제, 분산제, 필름 형성 보조제 등은 쉽게 대체될 수 없어야 합니다.
2.4 무기 증점제
무기 증점제는 강력한 증점 효과, 우수한 요변성, 넓은 pH 범위, 그리고 우수한 안정성이라는 장점을 가지고 있습니다. 그러나 벤토나이트는 광흡수율이 좋은 무기 분말이기 때문에 도막 표면의 광택을 크게 감소시키고 무광택제처럼 작용할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 4월 25일