合成高分子类增稠剂对苯丙乳胶漆粘度的影响

 

随三种合成高分子类增稠剂用量的增加，乳胶漆的粘度增大，增稠剂种类不同，乳胶漆粘度变化趋势也不同。乳胶漆粘度随三种增稠剂用量增加而增大的顺序由快到慢依次为：HASE＞HEUR＞ASE。三种增稠剂分别配制出的乳胶漆放置 2 天与 7 天后的粘度均较刚配制出时的粘度大。图 3-16 中，ASE作增稠剂时，乳胶漆放置 7 天后的粘度比放置 2 天后的粘度小。图 3-17 中，HASE 作增稠剂时，放置 7 天后的乳胶漆粘度与放置 2 天后的粘度较接近，下降较小。图 3-18 中，HEUR 作增稠剂时，乳胶漆放置 7 天与放置 2 天后的粘度基本保持不变。出现上述现象的原因是 ASE 属于非缔合阴离子型，是含有羧基的聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液，在碱性体系中发生中和反应，树脂被溶解，羧基在静电排斥的作用下使聚合物的链伸展开，分子链由螺旋状伸长为棒状，提高水相粘度，使得体系粘度升高。随其用量的增加，羧基含量也大，形成的棒状分子链也多，故粘度也大。HASE 也是阴离子型增稠剂，在 ASE增稠的基础上，在其以丙烯酸酯为主链的主体结构中引入具有表面活性的缔合单体参与共聚，侧链被嫁接了同时具有憎水基团和亲水基团的长链结构，可在水中形成大的胶束结构，在分子内或分子间进行相互吸附缔合。此外，主链和侧链中的亲水基团可与水分子以氢键作用产生吸附，疏水基团除相互吸附外，还与乳胶粒子、各种助剂的疏水基团发生吸附，形成大范围的立体网络结构，从而增加体系的粘度，且 HASE 的增稠效率比ASE 高。HEUR 是非离子憎水改性环氧乙烷聚氨酯嵌段共聚物，为“亲油—亲水—亲油”形式的三嵌段聚合物，链端通常为脂肪烃基的亲油基团，中间为水溶性聚乙二醇亲水链段。在水性体系中，当增稠剂浓度大于临界胶束浓度时，亲油端基缔合成胶束，亲水基与水偶合，形成胶束的末端基通过两个亲油端吸附在不同胶束粒子上，增稠剂分子在粒子间形成桥连，与乳液的聚合物粒子和已吸附有分散剂的颜料颗粒相互缔合形成网状结构，互相连结缠绕而使体系粘度增加。此外，由于一个分子带有几个胶束，这种结构可降低水分的迁移性，而提高水相的粘度。分别由上述三种增稠剂配制出的乳胶漆放置 2天与放置7天后的粘度均较刚配制出的乳胶漆粘度大是因为放置一段时间后的增稠剂分子链结构充分伸展开，进一步相互缠绕而引起粘度变大。以 HEUR 为增稠剂时的乳胶漆粘度增加较 HASE 慢，是因为 HEUR 的分子量较低，增稠效果不显著。以 ASE 配制出的乳胶漆放置 7 天后粘度较放置 2 天后的粘度有所降低，而分别用 HASE、HEUR 配制出的乳胶漆粘度变化很小，这是因为前者不能形成稳定的网络结构，粘度稳定性差；后两者在增稠过程中均能形成立体网络结构，稳定性较高。