水性分散剂与增稠剂的选择和配伍
水性分散剂与增稠剂的选择和配伍王春伟1，郑树军1，汤静芳1，冯炎龙2(1.浙江华特集团，浙江临安311300；2.浙江临安市科达涂料研究所，临安311300)摘要：以不同类型合成分散剂和缔合增稠剂进行试验，分析其乳胶漆的贮存、施工和应用性能，为优化沙发分散剂与缔合增稠剂的选择和配伍提供依据。
关键词：乳胶漆；分散剂；缔合增稠剂；耐水性；吸水率0.引言分散剂和增稠剂是水性涂料中不可缺少的助剂。
缔合型增稠剂具有亲油亲水基团，有类似“聚合型表面活性剂”的作用[1]，缔合型增稠剂与表面活性剂不仅产生类似的行为方式，而且还与相同或相似的组分发生相互作用。
目前广泛采用的聚合物涂料分散剂实际上也是一种特殊类型的界面活性剂。
分散剂和缔合增稠剂处于共同的水相介质并在颜料及乳液粒子表面有竞争吸附，两者之间存在着复杂的竞合关系[2]，它们的搭配组合是否合理直接影响乳胶漆的各项性能。
本文重点研究了不同分散剂和缔合增稠剂的选择组合对乳胶漆的调色性能、黏度稳定性、涂膜光泽和吸水率的影响，探讨了影响因素及产生机理，提出了水性分散剂与增稠剂选择和配伍使用的建议。
1.实验1.1原材料与仪器设备1.1.1原材料AC261纯丙乳液：进口；国产水溶性分散剂；国产耐水性分散剂：进口水溶性分散剂；进口耐水性分散剂；国产聚氨酯增稠剂；TT-935疏水改性丙烯酸增稠剂；NS801消泡剂；杀菌防霉剂；醇酯12成膜助剂；R930二氧化钛；1250目重质碳酸钙；丙二醇；AMP-95多功能分散剂；OP-10润湿剂；德固萨酞青蓝浆。
1.1.2仪器设备高速盘式分散机；实验室砂磨机；NDJ-1旋转黏度仪；斯托默黏度仪；BrooksfieldDVⅡ黏度仪；刮板细度仪；颗粒图像处理仪；精度01001g电子天平；电脑光泽仪。
1.2实验过程1.2.1分散剂滴定测试混合33.3份R930二氧化钛、33.3份1250目碳酸钙及33.3份蒸馏水，将分散剂慢慢添加到颜料与填料分散体时，分散体黏度下降，用NDJ-1旋转黏度仪3号转子测定分散体30r/min黏度。
1.2.2分散剂分散稳定性试验将水150g、分散剂6g混合，将R930二氧化钛150g、1250目重质碳酸钙150g慢慢加入到分散剂水溶液介质中，以500r/min的速度搅拌进行润湿，直至干粉颜料全部润湿，将粘附在壁上和分散轴上的颜料清理到分散体中，分散5min。
以3000r/min的速度砂磨30min，分散过程中保持混合体系的温度在60℃以下，按照GB/T6753.1—1986立即测试颜料初始细度。
按照GB/T2794—1995测定颜料分散体在6r/min条件下的黏度和60r/min条件下的黏度。
将制得的颜料水分散体密封放置24h后，再搅拌均匀，按照GB/T6753.1—1986测试颜料放置后的细度。
试验结果见表1。
表1分散剂分散及稳定性试验结果1.2.3增稠剂流变性试验按GB/T2794—1995的方法测定水性聚氨酯增稠流变剂的缔合增稠作用，称取350g乳液置于不锈钢杯中，调整分散盘与杯底的距离为1cm，以300r/min的速度搅拌，缓慢加入聚氨酯增稠剂，添加量为0.5%，将转速调至600r/min搅拌15min，取出，用BrooksfieldDVЦ黏度仪测定6r/min和60r/min条件下的黏度，乳液为AC261纯丙乳液。
试验结果见表2。
表2聚氨酯增稠流变剂试验对比1.2.4分散剂与增稠剂缔合试验先制备二氧化钛颜料浆，(方法同上，耐水性分散剂具有一定的表面活性应在分散完成时加消泡剂消泡)。
以500～1000r/min速度搅拌二氧化钛颜料分散体，并在搅拌下慢慢添加缔合型聚氨酯增稠剂PU40(加入量为颜料浆总量的1%)，继续搅拌5～10min，增稠后的颜料分散体系加盖静置12h左右。
用20倍的水稀释颜料水分散体，在40～100倍电子显微镜下观测颗粒间的缔合状态。
试验结果显示，国产分散剂E缔合状态较为均匀，而进口分散剂D缔合状态不匀，部分过度缔合，而部分未充分缔合，见图1、图2。
图1国产分散剂E缔合状态图2进口分散剂D缔合状态1.2.5涂料性能评价分散剂和增稠剂直接作用于涂料的流变性能，同时对涂膜质量产生显著影响，通过对这些性能的评价对分散剂和增稠剂选配有十分重要的意义。
采用的半光深色外墙调色基础漆配方如表3所示；流变性能测试结果见表4；涂膜性能测试结果见表5。
表3基础漆配方注：质量控制：KU黏度85～95，细度为30μm。
表4流变性能测试结果2.讨论2.1分散剂类型与分散性能大多数涂料分散剂多为低相对分子质量(1000～50000)、含有羧酸基团的聚合物的铵或碱金属盐。
这些通常可分为多元酸均聚物与多元酸共聚物。
多元酸均聚物的单体主要包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸或马来酸。
多元酸共聚物由前者酸的单体与其他单体共聚而成。
根据共聚单体种类的不同，多元酸共聚物表现出不同的亲水性和耐水性。
在分散剂滴定试验中，分散剂越有效，在最低分散速度时黏度的下降程度越大。
在分散剂滴定测试中，理想的分散剂是在最低的分散剂用量能够提供最低的黏度，同时，当分散剂添加量增加时，黏度上升很少。
在试验中选用了耐水性(非水溶性)分散剂，以往通常认为此类分散剂分散效率较低，不适合作为通用型水性分散剂使用，仅在一些低PVC场合应用，但试验表明耐水性分散剂也具有优良的分散效率。
表5涂膜性能测试结果注：吸水率测试方法采用ASTMD570，光泽为20°光泽。
2.2缔合增稠剂的增稠机理缔合增稠剂是疏水缔合型水溶性聚合物，一般是指在亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。
在聚合物水溶液中，疏水基团之间由于憎水作用而发生聚集，使大分子链产生分子内和分子间缔合，对水溶液的流变性带来极大影响[3]。
在临界缔合浓度以上，形成分子间缔合为主的超分子结构，增大了流体力学体积，故具有较好的增稠性，是新一代的增稠剂。
由于缔合增稠剂相对分子质量较低的水溶链上带有2个或更多的亲油基团，因此，在水中有表面活性剂的行为，可以形成胶束。
但分子中的2个亲油基团并不一定在同一胶束内，所以连接而形成了结构。
缔合增稠剂中的亲油基团可以吸附乳液颗粒和颜料颗粒，这又增强了结构。
而且被增稠剂大分子架桥的微粒形成物理网状结构(见图3)。
图3聚氨酯缔合增稠剂在涂料中增稠作用原理图该网状结构可在剪切场中受到逐渐破坏，因此可以控制体系的流动性质。
这样的缔合在高剪切速率下脱开，使黏度降低，剪切除去后又重新形成，使黏度恢复。
但缔合的形成需要时间，所以黏度的恢复不像纤维素类那样快，从而给出了一定的流动时问，有利于流平和光泽的提高。
聚氨酯缔合增稠剂对黏度的增加通过以下增稠作用来实现[4]：(1)通过溶解PUR聚合物，增加溶液的黏度；(2)胶束形成和/或PUR之间胶束的形成；(3)与乳液聚合物和颜料粒子缔合。
聚氨酯用于乳胶漆和其他涂料时，其增加黏度的功效以(3)>(2)>(1)的顺序降低，试验数据表明聚氨酯增稠剂有不同的触变和增稠性能，一些聚氨酯增稠剂表现出较高的触变指数和增稠能力，部分聚氨酯更接近于牛顿流体，有时被称作聚氨酯流平剂。
2.3分散剂与缔合增稠剂的缔合作用表4、表5的试验数据表明，在涂料配方2、3中耐水性分散剂D和E与聚氨酯增稠剂有较好的缔合作用，达到规定黏度所需的聚氨酯增稠剂数量较少，而在在涂料配方1、4中水溶性分散剂A和B与聚氨酯增稠剂没有缔合作用，因而需要更多的聚氨酯增稠剂才能达到规定的黏度。
分散剂与缔合型增稠剂在颜料及填料颗粒的表面形成相互竞争吸附的关系。
与分散剂分子相比，疏水改性丙烯酸增稠剂由于其相对分子质量较高，它的分子链要长得多，分子链上能吸附多个无机颗粒，从而导致桥式絮凝。
如果分散剂不能在吸附竞争中胜出，涂料的性质就会受到负面影响[5]，与多元酸共聚物相比，多元酸均聚物的羧酸基团含量较高，因而更能牢固地吸附到无机(颜料与填料)颗粒表面。
因此，多元酸均聚物分散剂比较不容易被HASE类增稠剂取代，因而如配方5那样涂料也不易产生桥式絮凝，涂膜不易出现浮色发花。
多元酸共聚物分散剂与HASE类增稠剂一起使用时，分散剂产品同时具有疏水性及亲水性，因此会表现出许多类似表面活性剂的性质，在与HASE类增稠剂竞争吸附到乳胶颗粒的表面时，表面活性剂具有吸附竞争优势。
因而当增稠剂从乳胶颗粒表面置换出来进入涂料的水相时，它就只能通过纤维素增稠剂所适用的体积限制絮凝机理进行增稠[6]。
用这种方式增稠的涂料具有剪切变稀并且易于絮凝的特点。
如配方6中出现黏度下降和浮色发花。
聚氨酯缔合增稠剂其聚氧乙烯主链具有亲水性，正常情况下能与水形成氢键。
然而在水溶性分散剂离子浓度较大的环境下，水则更易与离子结合，因此引起主链脱水使增稠剂不能溶解。
如配方1、4中那样增稠剂不能很好地发挥作用，在微观尺度上发生相分离，产生絮凝导致流动性及光泽下降。
2.4分散剂与缔合增稠剂对涂料性能的影响实验结果说明，分散剂与增稠剂的合理选配可优化涂料性能，分散剂对涂料光泽影响很大，试验配方1、4、5平均光泽为1617，而配方2、3、6平均光泽达到2617。
涂料的吸水率与涂料的耐水性、耐碱性、耐擦洗性和耐沾污性有非常显著的关联，美国ASTMD6083水乳型弹性丙烯酸屋顶保护涂料标准规定涂膜吸水率应小于20%。
涂料的吸水率除了受乳液质量的影响，分散剂和增稠剂对此也有很大的影响，在配方3中采用了耐水性分散剂和聚氨酯增稠剂，配方5中采用的是水溶性的分散剂和丙烯酸增稠剂，两者的吸水率相差达1倍。
调色浆添加到基漆中时，基漆中的颜料和填料会争夺调色浆中的分散剂和润湿稳定剂，直至达到平衡。
如果润湿剂不足，便会造成调色浆中的彩色颜料不稳定，絮凝会引起浮色和导致展色性的下降。
尤其是聚氨酯增稠剂不能与乳液和填料粒子充分缔合时，将会在彩色颜料粒子上过度缔合而形成絮凝，造成浮色发花，如试验配方1、4的结果。
而试验配方2、3中采用耐水性分散剂和聚氨酯缔合增稠剂配合使用可达到较好的色浆相容性。
3.结语(1)优质耐水性分散剂能达到水溶性分散剂相当的分散效率。
(2)聚氨酯缔合增稠剂与耐水性分散剂能相互缔合并达到较高的体系黏度。
(3)将水溶性分散剂与丙烯酸类增稠剂配合，耐水性分散剂与聚氨酯类增稠剂配合使用，以达到配方所需的稳定的流变性能。
(4)分散剂对涂料光泽影响很大，有光涂料应选择耐水性分散剂。
(5)水溶性分散剂和丙烯酸增稠剂会增加涂膜的吸水率。
(6)采用耐水性分散剂和聚氨酯缔合增稠剂配合使用可达到较好的色浆相容性。
水性涂料粘度及增稠剂
水性涂料粘度及增稠剂一、涂料生产、储存和施工中的剪切作用和理想的流变特性二、各种型号粘度计表征的粘度三、增稠剂的种类非缔合型的增稠流变剂主要提供中低剪切粘度和假塑性，而通过缔合型增稠流变剂的选择可提供不同剪切条件下的粘度，尤其是高剪切粘度。
1)纤维素醚及其衍生物羟乙基纤维素(HEC)是大分子纤维素进入连续的水相中，通过分子链上羟乙基和羧基的水合作用及其分子间的缠绕，而增加体系粘度，当体系受到剪切作用，速率逐步增加时，HEC 分子可从无序按剪切力的方向作有序排列，变得易于滑动，粘度下降，当剪切作用力减弱时，又可逐渐回复到原有的结构，表现为触变性。
这种水相增稠的机理与所用乳液、颜料和其它助剂的关联度不大，因而匹配性较好，使用面较广，缺点是流平性差，滚涂易飞溅，生物稳定性较差纤维素分子主要靠在水中的溶胀来增稠，在水中溶胀主要是因为高分子主链与水形成氢键的结果，同时它的粘度与其分子量有很大的关系。
分子量越大，单位质量的增稠能力越大。
2.5%浓度纤维素溶液外观对比之下缔合式增稠剂本身溶液粘度一般很低，然而碱溶胀式产品在中和之后与之相似。
纤维素的分子量对粘度的影响当分子量较低时，较高的高剪切粘度可以实现，但是其用量也很高，所以并不经济。
当分子量较高时，因为增稠效果太好，使用量低。
高剪切粘度不能实现（太低），同时其它性能如流平行性也将随之消失。
在乳胶溶液中加入纤维素后，由于纤维素自身靠溶胀增稠，它将挤压乳胶粒子不断相互接近，当纤维素用量达到一定浓度，将引起乳液的絮凝。
同样的原理是用于乳胶漆中。
这里是两张实际的显微镜照片。
左图所示是没有纤维素的条件下，干燥的乳胶粒子均匀的分散。
这对涂料的性能影响很大。
右图所示，由于纤维素的加入，干燥以后的乳胶粒子不再均匀分散，其中没有粒子的地方是由于纤维素溶胀所至。
纤维素增稠引起的涂料辊涂时的飞溅现象,细小的粒子是涂料在粉刷过程飞溅所致。
纤维素类增稠剂的优缺点2)碱溶膨胀型增稠剂丙烯酸类增稠剂,包括聚丙烯酸盐及碱增稠的丙烯酸酯共聚物两个类型。
水性涂料分散剂复配工艺
水性涂料分散剂复配工艺1. 引言水性涂料是一种环保、易于施工的涂料类型，在建筑装饰和工业涂装中广泛应用。
其中，分散剂是水性涂料中的关键添加剂，能够使颜料均匀分散在涂料中，提高涂料的稳定性和使用性能。
本文旨在介绍水性涂料分散剂的复配工艺，以便生产过程中能够获得优异的分散效果和良好的涂料性能。
2. 分散剂的选择分散剂是影响水性涂料质量和性能的关键因素之一。
选择合适的分散剂需要考虑以下几个方面：- 良好的分散性能：分散剂能够有效降低颜料间的相互作用力，使颜料分散均匀，防止颜料聚集和沉积。
- 稳定的分散效果：分散剂在涂料中具有较好的相溶性和稳定性，能够在涂料贮存和使用期间保持颜料的分散状态。
- 对环境友好：选择环境友好型的分散剂，符合环保要求。
3. 分散剂的复配工艺分散剂的复配工艺对于获得理想的分散效果至关重要。
下面介绍常用的分散剂复配工艺步骤：3.1 确定配方比例根据涂料中颜料的种类和含量，确定分散剂的配方比例。
一般情况下，根据颜料的吸附量和颜料粒径大小，选取适当的分散剂用量。
3.2 选择分散剂类型根据涂料体系和所需的分散效果，选择适合的分散剂类型。
常见的分散剂类型包括阴离子型、阳离子型、非离子型和缔合型分散剂。
根据具体情况，可以单独使用某一类型的分散剂，也可以多种类型的分散剂进行复合使用。
3.3 溶剂选择在分散剂复配中，溶剂的选择非常重要。
溶剂的选择应考虑到其与分散剂的相溶性、挥发性以及对环境的影响。
常用的溶剂有水、甲醇、丁醇等。
在选择溶剂时，需要保证其对分散剂和涂料基体的相容性。
3.4 复配过程将分散剂和溶剂按照一定比例混合，并进行适度的搅拌。
搅拌过程需要注意避免空气进入溶剂中，以防止分散剂和溶剂的氧化和污染。
4. 复配工艺的优化在实际生产中，可能会遇到一些问题，如颜料分散不均匀、稳定性差等。
可以通过以下方式进行复配工艺的优化：- 调整分散剂的用量和配方比例，以获得更好的分散效果。
- 优化溶剂选择，保证其与分散剂和基体的相容性。
增稠剂和分散剂的搭配技巧以及常见问题的产生原因和解决方法-1
亲水共聚物
TM
疏水共聚物
TM
快易 Orotan
1124 Orotan
731A
优 中 优 平光 - 半光 中 优
良 良 良 平光 - 高光 良 良
良 优 中 平光 - 高光 优 中
增稠剂和分散剂的 搭配技巧
分散剂与增稠剂的不良搭配
症状 :
絮凝、返粗，粘度不稳定(上升) 分层
流动性变差
遮盖力下降 光泽下降
与聚氨酯增稠剂的搭配
症状：
分水、絮凝、流动性变差、光泽降低
对策：
改用多元酸共聚物如OrotanTM 731A，其低酸 含量可减少不利影响。减少或排除小分子分散剂如 三聚磷酸钠或离子型表面活性剂也十分有益。
分散剂与增稠剂的搭配使用
多元酸均聚物 分散剂 OROTANTM快易 多元酸共聚物 亲水型分散剂 Orotan® OROTANTM1124 1124
增稠剂的加料方式
在研磨阶段颜填料分散后加入
降低搅拌转速，在保持漩涡的情况下加入增稠剂 （对于疏水碱溶性增稠剂应先加入一定量的碱） 增稠剂难于在调漆阶段添加时可采用此方式，例： 较高固含量配方 或 两种增稠剂配合使用但兼容性欠佳的配方体系
增稠剂的加料方式
调漆阶段初期加入水中
聚氨酯增稠剂应与水混合直至均匀 疏水碱溶性增稠剂应加碱中和并混合至溶解 然后在良好的搅拌条件下加入乳液及其他原料 配方中同时使用疏水碱溶性和聚氨酯增稠剂时，应 先将疏水碱溶性增稠剂加入水中并中和，然后再添 加聚氨酯增稠剂
添加表面活性剂和增稠剂用量 使用增稠效率较低的增稠剂
增稠剂与分散剂合理匹配使用
体积限制絮凝和桥式絮凝
体积限制絮凝
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
桥式絮凝
水性涂料中增稠剂的选择及其应用
水性涂料中增稠剂的选择及其应用乳胶漆从制备到成膜由制造、贮存、施工、流平四个过程组成[1]。
在不同过程中，对涂料体系粘度的要求也不同。
例如在乳胶漆贮存期间，需要长期保持较高的低剪切粘度，阻止分散颗粒因重力作用而下沉，防止涂料分层给"开罐效果〞带来不良影响；在施工过程那么希望粘度适中，既能保证刷涂流畅，又能保证一定成膜厚度来提高遮盖力；施工后粘度应在短时间内恢复，以利于涂膜的流平，流平后粘度应迅速恢复到很高以防止流挂。
乳胶漆在不同过程中所受的剪切力不同，因此对粘度的要求就是对不同剪切速率下粘度的要求。
变动乳液浓度和乳胶涂料中其他固体物质的浓度可调节粘度，但调节范围非常有限，通常是采用添加增稠剂的方法加以解决。
增稠剂是使体系的粘度增加的助剂，在低剪切速率下它能使体系粘度增加，而在高剪切速率时对体系的粘度影响很小。
它对乳胶漆的增稠、稳定及流变性能，起着多方面的改进调节作用[2]。
(1)生产。
在乳液聚合过程中作保护胶体、提高乳液的稳定性。
在颜料、填料的分散阶段，提高分散物料的粘度而有利于分散。
(2)贮存。
将乳胶漆中的颜料、填料微粒包覆在增稠剂的单分子层中，并由于稠度的增加，改善了涂料的稳定性，防止颜填料的沉底结块，水成别离。
其抗冻融性及机械性能提高。
(3)施工。
能调节乳胶漆的粘稠度，并呈良好的触变性，在滚涂及刷涂的高剪切率下，粘度下降而不费力。
在涂刷后，剪切力消除，那么恢复到原来的粘度，使厚膜不流挂，沾漆时不滴落，滚涂时不飞溅。
它又能延迟涂膜失水速度，使一次涂刷面较大。
1 增稠剂的分类乳胶涂料用的增稠剂按其组成分主要分为四类：无机增稠剂类、纤维素类、聚丙烯酸类、聚氨酯类。
根据增稠剂与乳胶粒中的各种粒子作用关系，还可分为缔合型和非缔合型，如图 1 所示[3]。
图1 增稠剂的分类1.1 纤维素类增稠剂〔HEC〕自20 世纪50 年代以来，纤维素类增稠剂就一直是最重要的流变助剂，主要品种有羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素等，目前使用最广泛的羟乙基纤维素。
防水涂料增稠剂配方_概述说明以及解释
防水涂料增稠剂配方概述说明以及解释1. 引言1.1 概述：防水涂料是一种常用于建筑物、维修工程和制造业中的涂料，其主要功能是在材料表面形成阻隔层，以防止水分渗透。
为了增强涂料的粘稠度和流变特性，需要添加一种叫做防水涂料增稠剂的成分。
本文将全面介绍防水涂料增稠剂配方的概况、说明以及解释。
1.2 文章结构：为了更好地组织文章内容，本文将按照以下结构进行论述：第2部分：防水涂料增稠剂配方介绍2.1 增稠剂的作用2.2 增稠剂的分类2.3 常见的增稠剂成分第3部分：防水涂料增稠剂配方说明3.1 配方设计原则3.2 增稠剂的选择与比例3.3 其他添加剂和工艺要点第4部分：防水涂料增稠剂配方解释4.1 稳定性和流变特性解释4.2 对涂料性能影响的解析4.3 环境友好型增稠剂解释第5部分：结论5.1 总结主要内容5.2 展望未来发展趋势通过以上结构，本文将系统地介绍防水涂料增稠剂配方的相关知识，以便读者能够全面了解和掌握该领域的重要概念和应用。
1.3 目的：本文的目的是为读者提供一种对防水涂料增稠剂配方有全面、清晰理解的方法。
通过深入探讨增稠剂的作用、分类和成分，并进一步说明配方设计原则、选择与比例以及其他添加剂和工艺要点的重要性，我们将帮助读者更好地应用防水涂料增稠剂。
在最后一部分中，我们将总结文章主要内容，并展望未来该领域的发展趋势，以鼓励读者参与并推动这项技术的不断创新和改善。
通过本文，读者将获得关于防水涂料增稠剂配方的全面知识，为其在实践中取得更好效果提供指导。
2. 防水涂料增稠剂配方介绍2.1 增稠剂的作用防水涂料增稠剂是一种可以增加涂料粘度和流变性能的添加剂，其主要作用是提高防水涂料的附着力和耐久性。
增稠剂可以使涂料更易于施工，在垂直表面上形成较好的涂膜厚度，同时还可以提供较好的遮盖性和填充性。
2.2 增稠剂的分类根据其化学结构和来源，防水涂料增稠剂可以分为多种类型。
常见的分类包括有机增稠剂、无机增稠剂和天然增稠剂。
增稠剂和分散剂
第一部分: 增稠剂介绍第一部分: 增稠剂介绍-增稠效果
HASE类缔合型增稠剂 类
局限性
使用时需调节pH 使用时需调节pH 耐水/ 耐水/耐碱性相对较差 与分散剂配合使用不当时可能造成颜料絮凝或光 泽下降 增稠效率受乳液、PVC、 增稠效率受乳液、PVC、体积固含量等多种 因素的影响 对表面活性剂/醇类溶剂/ 对表面活性剂/醇类溶剂/分散剂等较敏感
增稠前 增稠后
乳液增稠前后的电子显微照片
18
第一部分: 增稠剂介绍第一部分: 增稠剂介绍-增稠效果
缔合型增稠剂增稠效果 缔合型增稠剂增稠效果 增稠
乳胶颗粒 胶束结构
水相中结构
与乳胶颗粒作用
19
缔合型增稠剂的增稠效果 缔合型增稠剂的增稠效果
增稠前 增稠后
乳液增稠前后的电子显微照片
20
第一部分: 增稠剂介绍第一部分: 增稠剂介绍-增稠效果
聚氨酯
优
流平性
差
优
漆膜丰满度
低
尚好-优
优
高光泽潜力
低
尚好-优
优
配方敏感性 pH敏感性 敏感性 耐擦洗性
不敏感
中度-敏感
敏感
不敏感 很好
中度敏感
不敏感
取决于配方 不好-好
优于纤维素增稠 剂 优于纤维素增稠 剂 很好
耐碱性
抗腐蚀性
低
低 中度-敏感
电解质敏感性
不敏感
不敏感
生物稳定性
差
优
优
34
缔合型增稠剂的应用
Triton X-114 (HLB=12.4)
Triton GR-7M (Anionic)
表面活性剂用量Wt % 表面活性剂用量 31
增稠剂和分散剂的搭配技巧以及常见问题的产生原因和解决方法
可能原因
增稠剂与分散剂匹配不当 增稠剂引入体系时混合不佳 涂料pH偏低
相应措施
使用多元酸均聚物分散剂（如:快易TM）与HASE类增稠 剂配合
使用多元酸共聚物分散剂（如:1124，731A) 与聚氨酯 增稠剂配合
疏水碱溶胀增稠剂可稀释并/或预中和，在研磨阶段加 入。增稠剂引入体系时保证良好的混合 加入碱使pH > 8.5
相应措施
检查pH值，确保最终体系pH在合理范围内 部分聚氨酯增稠剂在研磨阶段加入 多元酸均聚物分散剂与疏水碱溶性增稠剂搭配 多元酸共聚物分散剂与聚氨酯增稠剂搭配 优化分散剂用量
常见问题的成因及对策
分水 - 涂料贮存期间透明液体自发浮在表面的现象
可能原因
颜填料/乳液絮凝 相分离
相应措施
中/低分子量纤维素增稠剂搭配使用 避免使用高分子量纤维素增稠剂 调整涂料中增稠剂/表面活性剂的用量，避免相图中可 能发生桥式絮凝的区域
多元酸均聚物
OrotanTM 快易
OOO OOO CO CO CO CO CO CO
多元酸共聚物
亲水型：OrotanTM 1124 疏水型：OrotanTM 731A
O
O
O
CO R CO R CO R
高分子分散剂性能比较
类型
多元酸均聚物 亲水共聚物 疏水共聚物
产品 效率
OrotanTM 快易 OrotanTM 1124 OrotanTM 731A
分散剂
小分子
高分子
胺 磷酸盐羧酸多元酸均聚物 多
亲水共聚物 疏
小分子分散剂
胺类 磷酸盐类 羧酸类 优点 缺点
AMP (2-氨基-2-甲基-1-丙醇 ) DMAE(二甲基-1-氨基-1-乙醇) KTPP(三聚磷酸钾) SHTP(六偏磷酸钠) 柠檬酸
水性增稠剂作用及使用方法
水性增稠剂作用及使用方法水性增稠剂是一种可以在水中增加粘度的化学物质。
它在各种应用中广泛使用，包括涂料、胶水、油墨、纸浆、食品、化妆品等。
水性增稠剂可以提高产品的黏稠度和流变性能，改善产品的悬浊性和均匀性。
本文将详细介绍水性增稠剂的作用及使用方法。
一、水性增稠剂的作用1.增加粘度：水性增稠剂可以在液体中形成结构化网络，增加其黏稠度。
这种增稠作用可以使液体更易于涂覆和悬浮颗粒物质，提高产品的流动性和涂布性能。
2.增加润滑性：水性增稠剂可以减少颗粒物质之间的摩擦力，提高产品的润滑性。
这对于涂料、墨水等需要流动性的产品尤为重要，可以减少涂层的斑块和不均匀现象。
3.改善悬浊性：水性增稠剂可以帮助悬浮颗粒物质固定在液体中，防止其沉淀。
这对于沉淀物较多的液体，如胶水、墨水等非常有效，可以保持产品的稳定性和使用寿命。
4.调节流变性：水性增稠剂可以改变液体的流变性质，使其具有所需的黏度和流动性。
根据产品的不同要求，可以通过添加不同类型和浓度的水性增稠剂来调节产品的流变性能。
二、水性增稠剂的使用方法1.选择合适的增稠剂：不同的水性液体需要使用不同类型的增稠剂。
根据产品的要求，需根据增稠剂的水溶度、增稠效果、耐候性等因素选择合适的增稠剂。
2.控制使用浓度：增稠剂的使用浓度是个关键因素。
低浓度增加剂会导致增稠效果不明显，高浓度增加剂则会影响产品的流动性和涂布性能。
需根据产品要求和试验结果来调节增稠剂的使用浓度。
3.加入方式：增稠剂的加入方式取决于产品的特性。
一般可以通过两种方式加入，即预溶液加入和直接加入。
预溶液加入适用于加入液体之前，提前将增稠剂与水混合，形成溶液；直接加入则适用于液体中已有其他成分存在的情况。
4.充分搅拌：增稠剂的充分搅拌是保证增稠效果的重要因素。
在增稠剂加入液体后，需进行充分的搅拌，以保证增稠剂能够均匀分散在液体中。
5.调整PH值：水性增稠剂在不同PH值下的增稠效果可能不同。
根据产品的需要，可以通过调节PH值来改变增稠剂的增稠能力。
水性防水涂料中助剂的应用
水性防水涂料中助剂的应用卓创资讯本网编辑采编于：2005-6-28 15:42:08 【大中小】【关闭】1 概述作为防水涂料的原材料之一 ,助剂的用量通常很少 (一般为配方总量的1 % 左右),但作用却很大。
它的加入不仅可以避免产生许多涂料的缺陷及涂膜弊病 ,同时又可以使防水涂料的生产和施工过程易于控制 ,而且某些助剂的添加,可以赋予防水涂料一些特殊的功能。
所以 ,助剂是水基防水涂料的重要组成部分2 助剂的功能与应用水性防水涂料中常用的助剂有成膜助剂、增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂等。
2. 1 成膜助剂成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂 ,通常为高沸点溶剂 ,会在涂膜形成后慢慢挥发掉。
在乳胶漆中,成膜助剂因为对乳胶粒子的溶解作用而使粒子表面软化 ,因而促使聚合物粒子易受压变形,融合成膜。
成膜助剂的加入同时可降低防水涂料的最低成膜温度。
常用的成膜助剂有:乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯等。
通常应用于防水涂料的胶乳都具有较低的玻璃化转变温度( Tg ),如VAE 乳液的Tg 在-3 ℃ 左右因此 ,在大多数气温高于5 ℃ 条件下 ,这些乳液都可以正常成膜。
而成膜助剂的加入 ,对加速涂膜干固起到了一定的作用。
图 1 是乙二醇作为成膜助剂时 ,对丙烯酸防水涂料干固时间的影响。
由图1 可见,随着乙二醇掺量的增加,涂膜的干固时间也随之降低。
因此 ,对于某些特殊的防水工程(例如:现场湿度很大,通风条件又不好,而且工期又紧的工程 ), 在不影响产品质量的前提下 , 可适当多添加一些成膜助剂。
图 1 助剂对涂膜干固时间的影响成膜助剂除有助于成膜性能外 ,还有降低防水涂料冻结温度的功能。
例如乙二醇、丙二醇就可作为涂料的防冻剂使用。
图 2 为乙二醇、丙二醇对某丙烯酸乳液冰点的影响。
图 2 防冻剂对乳液冰点的影响由图 2 可见,随着乙二醇、丙二醇掺量的增加,聚合物乳液的冰点也随之下降。
水性涂料中增稠剂的选择
从20世纪80年代开始，我国涂料助剂需求量开始迅速增加。世界许多助剂跨国企业如BYK、Henkel、EFKa、Ciba、Degussa、Rohm & Hass、Grace、Bayer、Eastman、Rodia等都进入了中国市场，国内助剂企业如浙江华特、无锡绿田、深圳海川化工等也有一系列产品推向市场。但与跨国公司相比，国内企业的产品在系列化和产品性能上还存在一定差距，一些产品开发还处于模仿阶段，今后应该集中精力开发我们的特色产品。为了满足环保的要求，应扩大水性涂料助剂的市场份额，缔合型增稠剂在水性涂料中已经成功地使用了数十年。但是，传统产品一般会将部分有机溶剂引入水性体系，因此，最近的开发方向是液体缔合型无溶剂增稠剂。对聚丙烯酸增稠剂添加某些物质进行共聚改性，与其它增稠剂复配也是目前研究的重要内容。
聚丙烯酸类增稠剂聚丙烯酸类增稠剂具有较强的增稠性和较好的流平性，生物稳定性好，但对pH值敏感、耐水性不佳。
缔合型聚氨酯类增稠剂这种缔合结构在剪切力的作用下受到破坏，黏度降低，当剪切力消失黏度又可恢复，可防止施工过程出现流挂ห้องสมุดไป่ตู้象。
并且其黏度恢复具有一定的滞后性，有利于涂膜流平。聚氨酯增稠剂的相对分子质量(数千至数万)比前两类增稠剂的相对分子质量(数十万至数百万)低得多，不会助长飞溅。纤维素类增稠剂高度的水溶性会影响涂膜的耐水性，但聚氨酯类增稠剂分子上同时具有亲水和疏水基团，疏水基团与涂膜的基体有较强的亲合性，可增强涂膜的耐水性。由于乳胶粒子参与了缔合，不会产生絮凝，因而可使涂膜光滑，有较高的光泽度。缔合型聚氨酯增稠剂许多性能优于其它增稠剂，但由于其独特的胶束增稠机理，因而涂料配方中那些影响胶束的组分必然会对增稠性产生影响。用此类增稠剂时，应充分考虑各种因素对增稠性能的影响，不要轻易更换涂料所用的乳液、消泡剂、分散剂、成膜助剂等。