色浆分散剂-增稠剂增稠原理

 发布时间：2020-03-15 11:41:09  点击率：

树脂乳液粒子、颜料悬浮体粒子的分散体组成合成树脂乳液涂料，通过粒子间相互作用力(范德华力、氢键等)聚合而形成的。涂料的黏度是这些粒子相互作用力的表征。但是，这些作用力较弱，增稠剂的作用就是增加粒子间的相互作用，形成网络结构。有机增稠剂分高分子型和缔合型两种，其网状构造的作用机理不同。

1)水溶性

高分子型水溶性高分子型增稠剂吸附在乳液粒子表面的若干点上。

吸附高分子的末端和其他的粒子相遇后，吸附该粒子，并在粒子间交联，形成网状结构，提高黏度。

(2)缔合型

通用的聚氨酯缔合型增稠剂的结构特征为亲油亲水亲油三嵌段聚合物，两端为亲油端基，通常为脂肪烃基，中间为水溶性聚乙二醇链段。在水体系中，当增稠剂浓度大于临界胶束浓度时，亲油端基缔合形成胶束，增稠剂通过胶束的缔合形成网状结构增加体系黏度。

在乳胶体系中，增稠剂不但可以通过亲油端基胶束形成缔合，更主要的是增稠剂的亲油端基吸附在乳胶粒子表面。

当两个亲油端基吸附在不同乳胶粒子上时，增稠剂分子就在粒子间形成桥联。

只要体系中有足够数量的增稠剂存在，体系就会形成整体网状结构。

(3)聚氨酯缔合型增稠剂的分水机理和影响分水的因素

在聚氨酯缔合型增稠剂增稠的体系中，亲油端基与乳胶粒子一直处于缔合和解缔合平衡状态，其缔合时间和解缔合时间都很短(小于等于1s),正是这种缔合和解缔合的瞬间平衡使得距离大于增稠剂分子末端距的粒子间也可产生力的作用。

随着聚氨酯缔合型增稠剂的加入，粒子间的作用力加大并形成表面能井(即表面能),能井的深度和位置与增稠剂结构、乳胶性质和增稠剂加人量有关。

当能井深度大于一定值时，布朗运动能不足以使粒子脱离能井。增稠剂分子将在粒子间形成桥联并将粒子束缚在一定的间距中，当此间距小于乳胶粒子原有间距时，乳胶将被浓缩，多余的水将被分离出来形成分水现象。

在无增稠剂存在时，乳胶粒子由于布朗运动而相对均匀分布在水介质中。增稠剂的加入，使乳胶粒子的间距由于增稠剂形成的桥联而被拉近，乳胶被浓缩，多余的水浮于浓缩的乳胶液体上面，形成分水。

影响聚氨酯缔合型增稠剂分水现象的因素有增稠剂的相对分子质量、乳胶固含量、增稠剂的用量、乳胶粒径以及乳胶体系配方中添加解缔合物质，如有机溶剂、表面活性剂、润湿剂等，这些物质可以破坏增稠剂亲油端基的缔合，从而可以改善乳胶体系的抗分水性能，当然也会很大程度上改变涂料的流变性能。