Акриловые загустители ASE и HASE

Акриловые загустители - анионные реомодификаторы на основе водных дисперсий акриловых и метакриловых сополимеров, которые загущают систему при нейтрализации щёлочью. В кислой поставочной форме сополимер свёрнут и вязкости не даёт, а при переходе в щелочную область (обычно выше pH 7.5-8, а у ряда марок нейтрализацию ведут до 8.5-9) карбоксильные группы ионизируются, цепи разворачиваются и набухают, резко поднимая вязкость. По механизму действия ряд делится на две ветви: щёлоченабухаемые эмульсии загущают только за счёт набухания и разворачивания цепей, а гидрофобно-модифицированные дополнительно образуют ассоциативные связи с частицами латекса и пигмента, что даёт более наполненную реологию и лучший розлив. Как полиэлектролиты акриловые загустители чувствительны к электролитам и требуют щелочной среды, поэтому в кислых системах их не применяют (исключение - TEXIPOL 63-510).

Сводка по классам

Выбор загустителя ведут по четырём признакам:

• Профиль сдвига: неассоциативные ASE поднимают вязкость на низком сдвиге и держат пигмент от оседания, но плёнка после них хуже растекается, тогда как ассоциативные HASE дотягивают среднюю и высокую область сдвига и работают на розлив - отсюда частое сочетание двух типов в одной рецептуре;
• Способ активации: обычные марки поставляются в кислой форме при pH около 3 и загущают только после нейтрализации щёлочью, а преднейтрализованный TEXIPOL 63-510 даёт вязкость сразу при прямом вводе и работает в диапазоне pH 2-12 по паспорту, включая растворы органических и фосфорной кислот, где обычные ASE не раскрываются;
• Совместимость со связующим: гидрофобные группы HASE ассоциируются с частицами латекса, и эффект зависит от типа дисперсии и присутствия ПАВ - избыток эмульгатора экранирует гидрофобы и снижает загущение, поэтому марку проверяют на конкретном полимерном связующем;
• Приёмистость колорантов: в колеруемых базах ПАВ и сорастворители пигментного концентрата конкурируют за гидрофобные ассоциации, и здесь выигрывают марки, рассчитанные на средние скорости сдвига (RHEOTECH 3800, RHEOTECH 4200), которые держат вязкость после ввода колоранта.

Дозировка и нейтрализация: уровень ввода задают по паспорту марки и обязательно указывают базу пересчёта: у неассоциативных марок ориентир составляет 0.1-0.6 % активного вещества на общую массу, преднейтрализованный TEXIPOL 63-510 вводят в количестве 0.5-2.0 % товарной формы, а для части ассоциативных марок паспорт дозировку не нормирует и её подбирают лабораторно. Нейтрализацию проводят после полного распределения загустителя в системе - обратный порядок даёт локальный рост вязкости и нерастворимые сгустки. В качестве щелочного агента применяют аммиак, гидроксид натрия или алканоламины, из которых в рецептурах ЛКМ обычно берут МИПА; выбор основания влияет на скорость набора вязкости и стабильность системы во времени.

Смежные механизмы загущения дают полиуретановые загустители HEUR с ассоциативной сеткой без карбоксильных групп и целлюлозные эфиры, которые загущают объёмом макромолекулы и потому не требуют щелочной активации.