增稠剂在厚浆型涂料中的应用 2016-07
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Classification and Mechanism of Rheology Modifier
羟乙基纤维素醚增稠剂化学结构
Cellulose Chemical Structure
羟乙基纤维素醚增稠机理
Cellulose Thickening Mechanism
分子量较高，50-150万，较长且呈刚性的链段
漆膜丰满度
低
low
良/优
good/excellent
与漆膜相关性能
Film Performance Related
优
excellent
film fullness
高光泽潜力
gloss contribution
低
Less
良/优
good/excellent
优
excellent
耐擦洗性
Wash-ability
不同增稠剂的优缺点
Comparison of Different type of Thickeners
项 目
Item
性能
Performance 生物稳定性
biological stability
HEC
差
bad
HASE
优
excellent
HEUR
优
excellent
与配方相关性能
Formulation Related
水相增稠和缔合增稠并存
Volume exclusion and hydrophobic association
8
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
聚氨酯增稠剂结构
HEUR Structure
聚氨酯增稠剂增稠机理
滞刷性 漆膜丰满度
Brush clogging Film fullness
剪切速率
涂料生产应用与流变关系图
Relationship between application and rheology
Shear rate
13
主要内容
1 2 3
新一代高效碱溶胀型增稠剂在厚浆型涂料中的应用
• • • • 厚浆型涂料用增稠剂的设计思路及主要性能 在真石漆中的应用 在质感漆中的应用 在弹性拉毛涂料中的应用
1990
2000
2010
2015
双效增强技术 Double Strength
更好的建立漆膜 易操作 提高遮盖 高剪切黏度 Better film build Improved handling Better brush drag
酸抑制技术 向无溶剂型增稠剂方向研发 Acid Suppression™ Solvent free thickener
差
poor
好
good
优
excellent
与施工相关性能
Application Related
spattering resistance
保水性
water retention
优
excellent
良
good
一般
commonly
流平性
leveling
差
poor
良/优
good/excellent
优
excellent
3
陶氏涂料材料业务部是全球领先的水性涂料助剂供应商
Dow Coating Materials is the Leading Additive Supplier for Waterborne Coatings
乳胶漆
Waterborne Coating
水
Water
乳液
Emulsion
溶剂
Solvent
14
亚乐顺™ DR-50增稠剂设计思路
Innovation Design of ACRYSOL™ DR-50 Thickener
低剪切黏度
亚乐顺™ ASE-60 亚乐顺™ DR-50 亚乐顺™ TT-615 亚乐顺™ DR-72 亚乐顺™ RM-12W 亚乐顺™ DR-180 亚乐顺™ DR-1 亚乐顺™ DR-160D 亚乐顺™ TT-935
ASE
建立中剪切黏度 KU builder
亚乐顺™ RM-895/RM-998 亚乐顺™ SCT-275 亚乐顺™ RM-725 亚乐顺™ RM-845 亚乐顺™ RM-8W
表面活性剂
Surfactant
消泡剂
Defoamer
陶氏涂料业务部门产品
Supplied by Dow Coating Materials
杀菌剂
Biocide
陶氏其他业务部门产品
Supplied by Dow other businesses 中和剂
Neutralizer
非陶氏产品
Not supplied by Dow
1950
较低的上漆量 较差的遮盖 较差的流平 Low film build Poor hiding Poor flow Poor film uniformity
1960
1970
1980
更好的流平性 更好的协同性 光泽 抗飞溅性 Better flow / leveling Better compatibility Spraying resistance
Higher Growth Rate with Associative Thickener
亚太区流变助剂未来 5 年销量趋势
Asia-Pacific Rheology Modifier Consumption Trend in 5 Years by Chemistry 2013 销量, kMT
138
160 140 120 100 80 60 40
5年 AGR
10
7
8 6
9
9 8 7
6
5 4 3 24 21 2 1 0
27
20
0
流变改性助剂（总）
纤维素醚
碱溶胀缔合型
非离子缔合型
数据来源：GLOBAL COATING & INK ADDITIVES 2013-1018 by KUSUMGAR, NERLFI & GROWNEY (KNG)
增稠剂在厚浆型涂料中的应用
钱亦萍
陶氏涂料材料业务部 2016年07月
1
主要内容
1
增稠剂市场概况 增稠剂的基本分类、原理及应用 新一代高效碱溶胀型增稠剂在厚浆型涂料中的应用 新一代聚氨酯型增稠剂提升真石漆施工性能
2
3
4
2
流变助剂市场趋势
Rheology Modifier Market Trend 未来数年内缔合型增稠剂增长趋势明显
ASE HASE HEUR Designed Rheology
1953 丙烯酸乳液开始研发 First latex developed; used with cellulosic 1963 和HEC更好的协同性 Latexes that worked better with cellulose 1973 发明缔合型增稠剂 Discovery of first Assoc. Thickener
1980 - 1984 缔合增稠剂正式商业化 Commercialization of Associative Thickeners
late ‘80s and ‘90s 开始研发HEC取代型增稠剂 Move towards cellulosic alternatives
2000s HEC取代 高性价比 特殊功能性 Replace HEC, High performance/cost
High Molecule weight of 0.5-1.5 million, long and rigid chain.
仅增稠水相，增稠效率取决于聚合物分子量，容易发生体积 限制絮凝
Thicken water phase, efficiency decided by Mw, tends to flocculate
低剪切(Brookfield)粘度 0.001-10 s-1
粘 度
Viscosity
中剪切(Stormer)粘度 10-100 s-1
高剪切(ICI)粘度 100-10000 s-1
沉降 抗分水
Settling Syneresis
流挂 流平
Sagging Leveling
蘸漆量 搅拌难易 Brush loading
4
主要内容
1
2
增稠剂的基本分类、原理及应用
• 增稠剂分类 • 增稠剂机理 • 各类增稠剂性能特点
5
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
增稠剂的分类
Classification 增稠剂/流变改性剂
Thickener/ Rheology Modifier
HASE HEUR
建立高剪黏度 ICI builder
亚乐顺™ DR-73 亚乐顺™ RM-2050D 亚乐顺™ DR-7700 亚乐顺™ RM-2020NPR 亚乐顺™ RM-3030 亚乐顺™ RM-1600
高剪切黏度
High shear viscosity
12
流变助剂在建筑涂料中的应用
Rheology Modifier Application in Architecture Paint
颜填料
Pigment & extenders
助剂
Additives
成膜助剂
Coalescent
填料
Extenders
分散剂
Dispersant
抗冻剂
Anti-freeze agent
遮盖聚合物
Opaque polymer
增稠剂
Rheology Modifier
助溶剂
Co-solvent
颜料
Pigment
一般
commonly
一般
commonly
优
excellent
耐水性
water resistance
差
bad
良
good
优
excellent
10
流变助剂在建筑涂料中的应用
Rheology Modifier Application in Architecture Paint 亚乐顺™产品历史 (ACRYSOL™ Product history)
ASE-60 RM-4 RM-5 TT-615 TT-935 RM-8 RM-825 RM-1020 RM-6 DR-1, DR-2 DR-73 AP-10 DR-110 DR-130
DR-72
RM-895 RM-845 RM-242
SCT-275
RM-1020PR
DR-180 DR-50
RM-2020 RM-2020NPR RM-8W RM-12W
HEUR Thickening Mechanism
分子量: 5万–10万，柔性链段
Mw:50,000-100,000, soft chain
增稠乳液相
Hydrophobic association with polymer phase
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
11 11
流变助剂在建筑涂料中的应用
Rheology Modifier Application in Architecture Paint
陶氏涂料材料业务部增稠剂概况
Dow Coating Materials Thickener Overview
建立低剪切黏度
Brookfield builder
Low shear viscosity
无机增稠剂
Inorganic
非缔合型
Non-associative
缔合型
Associative
纤维素醚类
Cellulose
疏水改性 碱溶胀丙烯酸乳液
HASE
碱溶胀 丙烯酸乳液
ASE
非离子型聚氨酯
HEUR
疏水改性纤维素醚类
Hydrophobically modified cellulose
6
流变助剂的基本原理及其分类
7
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
疏水改性碱溶胀型增稠剂结构
HASE structure
疏水改性碱溶胀型增稠剂机理
HASE Thickening Mechanism
分子量10万~50万，相对较柔软的链段
Mw 100,000—500,000, flexible chain
低剪切粘度增稠剂 Brookfield Builder RM-12W, TT-615, DR-72,ASE-60,DR-50 中剪切粘度增稠剂 KU Builder RM-8W, SCT-275,RM-725 RM-998, DR-180, DR-1, TT-935， 高剪切粘度增稠剂 ICI Builder RM-2050D,RM-2020NPR, DR-73,DR-7700, RM-3030, RM-1600
配方敏感性
formulation sensitive
不敏感
not sensitive
中度敏感
moderate sensitive
敏感
sensitive
使用方便程度
convenient level of applying
不方便
inconvenient
方便
convenient
较方便
convenient
抗飞溅性
羟乙基纤维素醚增稠剂化学结构
Cellulose Chemical Structure
羟乙基纤维素醚增稠机理
Cellulose Thickening Mechanism
分子量较高，50-150万，较长且呈刚性的链段
漆膜丰满度
低
low
良/优
good/excellent
与漆膜相关性能
Film Performance Related
优
excellent
film fullness
高光泽潜力
gloss contribution
低
Less
良/优
good/excellent
优
excellent
耐擦洗性
Wash-ability
不同增稠剂的优缺点
Comparison of Different type of Thickeners
项 目
Item
性能
Performance 生物稳定性
biological stability
HEC
差
bad
HASE
优
excellent
HEUR
优
excellent
与配方相关性能
Formulation Related
水相增稠和缔合增稠并存
Volume exclusion and hydrophobic association
8
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
聚氨酯增稠剂结构
HEUR Structure
聚氨酯增稠剂增稠机理
滞刷性 漆膜丰满度
Brush clogging Film fullness
剪切速率
涂料生产应用与流变关系图
Relationship between application and rheology
Shear rate
13
主要内容
1 2 3
新一代高效碱溶胀型增稠剂在厚浆型涂料中的应用
• • • • 厚浆型涂料用增稠剂的设计思路及主要性能 在真石漆中的应用 在质感漆中的应用 在弹性拉毛涂料中的应用
1990
2000
2010
2015
双效增强技术 Double Strength
更好的建立漆膜 易操作 提高遮盖 高剪切黏度 Better film build Improved handling Better brush drag
酸抑制技术 向无溶剂型增稠剂方向研发 Acid Suppression™ Solvent free thickener
差
poor
好
good
优
excellent
与施工相关性能
Application Related
spattering resistance
保水性
water retention
优
excellent
良
good
一般
commonly
流平性
leveling
差
poor
良/优
good/excellent
优
excellent
3
陶氏涂料材料业务部是全球领先的水性涂料助剂供应商
Dow Coating Materials is the Leading Additive Supplier for Waterborne Coatings
乳胶漆
Waterborne Coating
水
Water
乳液
Emulsion
溶剂
Solvent
14
亚乐顺™ DR-50增稠剂设计思路
Innovation Design of ACRYSOL™ DR-50 Thickener
低剪切黏度
亚乐顺™ ASE-60 亚乐顺™ DR-50 亚乐顺™ TT-615 亚乐顺™ DR-72 亚乐顺™ RM-12W 亚乐顺™ DR-180 亚乐顺™ DR-1 亚乐顺™ DR-160D 亚乐顺™ TT-935
ASE
建立中剪切黏度 KU builder
亚乐顺™ RM-895/RM-998 亚乐顺™ SCT-275 亚乐顺™ RM-725 亚乐顺™ RM-845 亚乐顺™ RM-8W
表面活性剂
Surfactant
消泡剂
Defoamer
陶氏涂料业务部门产品
Supplied by Dow Coating Materials
杀菌剂
Biocide
陶氏其他业务部门产品
Supplied by Dow other businesses 中和剂
Neutralizer
非陶氏产品
Not supplied by Dow
1950
较低的上漆量 较差的遮盖 较差的流平 Low film build Poor hiding Poor flow Poor film uniformity
1960
1970
1980
更好的流平性 更好的协同性 光泽 抗飞溅性 Better flow / leveling Better compatibility Spraying resistance
Higher Growth Rate with Associative Thickener
亚太区流变助剂未来 5 年销量趋势
Asia-Pacific Rheology Modifier Consumption Trend in 5 Years by Chemistry 2013 销量, kMT
138
160 140 120 100 80 60 40
5年 AGR
10
7
8 6
9
9 8 7
6
5 4 3 24 21 2 1 0
27
20
0
流变改性助剂（总）
纤维素醚
碱溶胀缔合型
非离子缔合型
数据来源：GLOBAL COATING & INK ADDITIVES 2013-1018 by KUSUMGAR, NERLFI & GROWNEY (KNG)
增稠剂在厚浆型涂料中的应用
钱亦萍
陶氏涂料材料业务部 2016年07月
1
主要内容
1
增稠剂市场概况 增稠剂的基本分类、原理及应用 新一代高效碱溶胀型增稠剂在厚浆型涂料中的应用 新一代聚氨酯型增稠剂提升真石漆施工性能
2
3
4
2
流变助剂市场趋势
Rheology Modifier Market Trend 未来数年内缔合型增稠剂增长趋势明显
ASE HASE HEUR Designed Rheology
1953 丙烯酸乳液开始研发 First latex developed; used with cellulosic 1963 和HEC更好的协同性 Latexes that worked better with cellulose 1973 发明缔合型增稠剂 Discovery of first Assoc. Thickener
1980 - 1984 缔合增稠剂正式商业化 Commercialization of Associative Thickeners
late ‘80s and ‘90s 开始研发HEC取代型增稠剂 Move towards cellulosic alternatives
2000s HEC取代 高性价比 特殊功能性 Replace HEC, High performance/cost
High Molecule weight of 0.5-1.5 million, long and rigid chain.
仅增稠水相，增稠效率取决于聚合物分子量，容易发生体积 限制絮凝
Thicken water phase, efficiency decided by Mw, tends to flocculate
低剪切(Brookfield)粘度 0.001-10 s-1
粘 度
Viscosity
中剪切(Stormer)粘度 10-100 s-1
高剪切(ICI)粘度 100-10000 s-1
沉降 抗分水
Settling Syneresis
流挂 流平
Sagging Leveling
蘸漆量 搅拌难易 Brush loading
4
主要内容
1
2
增稠剂的基本分类、原理及应用
• 增稠剂分类 • 增稠剂机理 • 各类增稠剂性能特点
5
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
增稠剂的分类
Classification 增稠剂/流变改性剂
Thickener/ Rheology Modifier
HASE HEUR
建立高剪黏度 ICI builder
亚乐顺™ DR-73 亚乐顺™ RM-2050D 亚乐顺™ DR-7700 亚乐顺™ RM-2020NPR 亚乐顺™ RM-3030 亚乐顺™ RM-1600
高剪切黏度
High shear viscosity
12
流变助剂在建筑涂料中的应用
Rheology Modifier Application in Architecture Paint
颜填料
Pigment & extenders
助剂
Additives
成膜助剂
Coalescent
填料
Extenders
分散剂
Dispersant
抗冻剂
Anti-freeze agent
遮盖聚合物
Opaque polymer
增稠剂
Rheology Modifier
助溶剂
Co-solvent
颜料
Pigment
一般
commonly
一般
commonly
优
excellent
耐水性
water resistance
差
bad
良
good
优
excellent
10
流变助剂在建筑涂料中的应用
Rheology Modifier Application in Architecture Paint 亚乐顺™产品历史 (ACRYSOL™ Product history)
ASE-60 RM-4 RM-5 TT-615 TT-935 RM-8 RM-825 RM-1020 RM-6 DR-1, DR-2 DR-73 AP-10 DR-110 DR-130
DR-72
RM-895 RM-845 RM-242
SCT-275
RM-1020PR
DR-180 DR-50
RM-2020 RM-2020NPR RM-8W RM-12W
HEUR Thickening Mechanism
分子量: 5万–10万，柔性链段
Mw:50,000-100,000, soft chain
增稠乳液相
Hydrophobic association with polymer phase
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
11 11
流变助剂在建筑涂料中的应用
Rheology Modifier Application in Architecture Paint
陶氏涂料材料业务部增稠剂概况
Dow Coating Materials Thickener Overview
建立低剪切黏度
Brookfield builder
Low shear viscosity
无机增稠剂
Inorganic
非缔合型
Non-associative
缔合型
Associative
纤维素醚类
Cellulose
疏水改性 碱溶胀丙烯酸乳液
HASE
碱溶胀 丙烯酸乳液
ASE
非离子型聚氨酯
HEUR
疏水改性纤维素醚类
Hydrophobically modified cellulose
6
流变助剂的基本原理及其分类
7
流变助剂的基本原理及其分类
Classification and Mechanism of Rheology Modifier
疏水改性碱溶胀型增稠剂结构
HASE structure
疏水改性碱溶胀型增稠剂机理
HASE Thickening Mechanism
分子量10万~50万，相对较柔软的链段
Mw 100,000—500,000, flexible chain
低剪切粘度增稠剂 Brookfield Builder RM-12W, TT-615, DR-72,ASE-60,DR-50 中剪切粘度增稠剂 KU Builder RM-8W, SCT-275,RM-725 RM-998, DR-180, DR-1, TT-935， 高剪切粘度增稠剂 ICI Builder RM-2050D,RM-2020NPR, DR-73,DR-7700, RM-3030, RM-1600
配方敏感性
formulation sensitive
不敏感
not sensitive
中度敏感
moderate sensitive
敏感
sensitive
使用方便程度
convenient level of applying
不方便
inconvenient
方便
convenient
较方便
convenient
抗飞溅性