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    4. 水性涂料用增稠劑的研發進展

      2020-10-08 17:39:51

      從20 世紀80 年代開端, 中國涂料助劑需求量開端敏捷增加。國際許多助劑跨國公司都進入了中國市場,國內助劑公司也有一系列商品推向市場。但與跨國公司比較, 國內公司的商品在系列化和商品功能上還存在必定距離, 一些商品開發還處于仿照期間,往后大概集中精力開發咱們的特征商品。為了滿意環保的需求,應擴展水性涂料助劑的市場份額,締合型增稠劑在水性涂猜中現已成功地運用了數十年??墒?,傳統商品通常會將有些有機溶劑引進水性系統,因而,近來的開發方向是液體締合型無溶劑增稠劑。對聚丙烯酸增稠劑增加某些物質進行共聚改性,與其它增稠劑復配也是當前研發的重要內容。新型改性纖維素增稠劑,其相對分子質量較低,飛濺性小,能與乳膠涂料中的顏填料產生締合作用,形成三維網狀結構,保證乳膠涂料的穩定性。對水溶性的聚丙烯酸鹽增稠劑進行改性, 可使其性能有進一步的提高。近來,由于對乳膠涂料的耐水性和施工性能提出更高的要求, 疏水性增稠劑得到了新的發展。如英國Allied Colliod 公司的RheovisCR 就是這類增稠劑品種之一。它是在傳統的堿活化丙烯酸乳液增稠劑分子支鏈上接上反應型表面活性劑, 其較長的疏水端基在水中彼此形成膠束, 使增稠形式由線性結構變成網狀結構。丙烯酸締合型增稠劑的施工性、遮蓋力、流平性、抗流掛性、耐電解質性和后增稠性等優于醋酸乙烯-丙烯酸類和非締合型增稠劑; 反應型表面活性劑的化學結構對締合型增稠劑的流變性有顯著影響。反應型表面活性劑的親水基越長,增稠劑的使用量越??;疏水基為十二碳左右,耐電解質性能最好; 沒有疏水基的聚醚型反應型表面活性劑,穩定性很差。締合型增稠劑與表面活性劑的相互作用, 兩者都是通過吸附到涂料組分的顆粒表面而起作用, 所以配方中表面活性劑用量過多會導致締合型增稠劑從乳膠粒表面置換出來進入連續相,從而抑制締合型增稠劑的締合能力,導致涂料的流平性、光澤及遮蓋力下降。分散劑與締合型增稠劑之間也存在相互作用, 并且兩者的相容性對乳膠漆的穩定性影響很大。改性環氧乙烷聚氨酯嵌段共聚物增稠劑在多元酸均聚物分散劑存在時會發生鹽析,宜與多元酸共聚物分散劑配合使用。

              國外最近開發了一種液態流變助劑, 這種助劑是以脲官能團改性的吡咯烷酮的溶液。當加入涂料中時,沉淀為微細的針狀物,與成膜物有很近的折光率,故幾乎看不見。這些針狀物能形成三維結構,它的流變性比有機膨潤土有更高的低剪切速率下的黏度和更低的高剪切速率下的黏度, 在儲存中的防沉底效果遠比氣相二氧化硅、有機膨潤土及聚酰胺好。目前常用的增稠劑有纖維素醚及其衍生物類、締合型堿溶脹增稠劑和聚氨酯增稠劑。纖維素醚及其衍生物類增稠劑主要有羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素等。疏水改性纖維素是在纖維素親水骨架上引入少量長鏈疏水烷基,從而成為締合型增稠劑,其增稠效果可與相對分子質量大得多的纖維素醚增稠劑品種相當。堿溶脹增稠劑分為兩類:非締合型堿溶脹增稠劑和締合型堿溶脹增稠劑。聚氨酯增稠劑是一種疏水基團改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物, 屬于非離子型締合增稠劑。環境友好的締合型聚氨酯增稠劑開發已受到普遍重視,都是不含VOC 和APEO 的締合型聚氨酯增稠劑,除了線性締合型聚氨酯增稠劑,還有梳狀締合聚氨酯增稠劑。改性聚脲增稠劑是BYK 公司開發的。它的增稠機理是既有氫鍵作用,也有端基締合作用,與一般增稠劑比較,防沉降和抗流掛性能好。

             濕潤劑的發展趨勢之一是逐步取代聚氧乙烯烷基(苯)酚醚(APEO 或APE)類濕潤劑。在乳液聚合時,聚氧乙烯烷基(苯)酚醚被廣泛用作乳化劑。雙胞表面活性劑也是新發展, 是由間隔基連接的兩個雙親分子, 雙胞表面活性劑最顯著的特點是臨界膠束濃度(CMC)比其“單胞”表面活性劑低一個多數量級,其次是高效。傳統的表面活性劑具有一個疏水基的尾和一個親水基的頭, 而這種新表面活性劑卻具有兩個親水基和兩個或三個疏水基, 是一種多功能表面活性劑,稱為乙炔二醇類。近些年來,分散劑的研究克服了高分子量會產生絮凝的問題, 向高分子量發展是其趨勢之一。如采用乳液聚合法生產的高分子量分散劑是專為水性工業涂料而開發的, 適用于有機和無機顏料分散,耐水性好。通過酸堿作用或氫鍵作用,氨基對許多顏料都有很好的親和力。以氨基丙烯酸為錨固基的嵌段共聚分散劑得到重視。它以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯為錨固基的分散劑。濕潤分散劑用于水性汽車漆中不僅能使顏料定向,而且可阻止鋁粉與水反應。


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