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缔合型增稠剂

文章出处:原创网责任编辑:小莉作者:小莉人气:-发表时间:2015-06-13 14:38:00

缔合型增稠剂是疏水缔合型水溶性聚合物,一般是指 在线性亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚 合物,可以是丙烯酸酯聚合物、纤维素醚或高质量非离子 型产品用聚乙二醇酯等,此外还有梳状缔合型增稠剂等。其利用疏水改性聚合物可分别调整高、低剪切速率时的黏 度,克服了胶态分散体在剪切速率低时黏度往往偏高,使 涂料的流动性和流平性变差,而剪切速率高时黏度往往偏 低,使涂料不能顺利地从辊涂机转移到被涂物上的缺点。 缔合型增稠剂的优点是:有流平性、改善抗飞溅性、好的 抗流挂性、比羟乙基纤维素(HEC)有更好的光泽、成膜性能好、更易结合(通常是液体)、有抗霉性等;其缺点是:pH 值敏感性、表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB值)敏感性、 对表面活性剂类型敏感性、对乳胶漆粒径敏感性、对乙二 醇类型的敏感以及对水的敏感性增加。同时,热稳定性也 不可预测,这时需要正确使用表面活性剂和分散剂,但配 方需要重新测试。

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缔合型增稠剂通常用作乳液分散或胶粘溶液。当使用 这类增稠剂时,开始最好用供应商推荐的配方,直至对增稠剂的功用很熟悉。
(1)疏水性改性丙烯酸酯增稠剂通常是指疏水改性碱 溶胀型乳液(HASE)。

碱溶胀型增稠剂可分为2类:缔合型的(HASE)和非缔 合型的(ASE)。非缔合型增稠剂(ASE)是聚丙烯酸盐碱溶胀型 乳液,能够增稠水相,这类增稠剂如Tego公司的ViscoPlus 3030。缔合型疏水改性碱溶胀 乳液型(HASE)增稠剂具有增稠水相和分散相两相。此类增 稠剂在非缔合型碱溶胀增稠剂的分子主链上引入了疏水 基团,可与体系中具有疏水表面的颗粒(乳胶粒子和表面改 性的颜填料粒子)发生吸附缔合作用,形成网络结构,达到增稠效果。此类增稠剂在供货状态下为酸性,被碱中和后 (pH值>8)产生大量羧酸根离子,分子链展开并且疏水基团 释放出来,最终黏度是由水相增稠与分散相增稠共同提供 的。常用的HASE缔合增稠剂平均相对分子质量在 200 000~250 000之间。这种共聚物是通过常规的半连续 乳液聚合来制备,甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯和缔合大单体 的组成保持在49.05︰50.04︰0.91(质量比)。所用的缔合大 单体的结构是由一端与烷基疏水基团相连,另一端与乙烯 可聚合基团相连的聚氧乙烯链组成。

 

(2)非离子疏水改性乙氧基聚氨酯共聚物(HEUR)。

一般仅是指缔合型聚氨酯(PU)增稠剂。该增稠剂具有 优异的成膜性能、流平性、能减少飞溅和非絮凝增稠机理。在低剪切力下,PU缔合增稠剂给予乳胶涂料较高的黏度增 长,可防止沉降和流挂;但是随着剪切力的增加,黏度增 加变化平缓,这样较低的黏度则便于施工。此外PU缔合增 稠剂适用于低VOC体系,因此作为流变助剂具有广阔的前 景。PU缔合增稠剂的分子结构中含有亲水和亲油基团,可 以形成很多个胶束。对于每个增稠剂分子而言它至少含有 两个亲油基团和一个亲水链段(亲水链段连接着两个亲油 基团)。而分子中的亲油基团就像一个锚基吸附在乳液或颜 填料粒子的表面,它对于增稠有着重要的影响。分子中亲 水的聚醚链段像一根绳子将两个粒子牵连在一起,而当它 与多个乳胶粒子作用时,就形成三维网状结构,这种状态 束缚了乳胶粒子在水中的自由运动,同时也限制了水及颜 填料粒子的运动,给整个体系运动带来了阻力,从而促使 黏度增加。PU缔合增稠剂与粒子的缔合程度取决于亲油基 团的特性和粒子的表面性质。值得关注的是新型技术减少 了着色过程中黏度损失。HEUR非离子型增稠剂具有优异的 流平性、不含溶剂且黏度稳定。

 

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