聚氨酯增稠劑是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一類增稠劑，其分子結(jié)構(gòu)、增稠機(jī)理和流變學(xué)特性都不同于傳統(tǒng)增稠劑。在分子結(jié)構(gòu)上傳統(tǒng)增稠劑為高相對分子質(zhì)量水溶性聚合物，而聚氨酯增稠劑為含有親油基團(tuán)的水溶性低聚物。
增稠機(jī)理：
增稠機(jī)理上傳統(tǒng)增稠劑是依靠水溶性聚合物溶解在水相中，通過分子鏈纏繞提高水體系黏度;聚氨酯增稠劑是通過分子鏈中的親油基團(tuán)在水體系中形成膠束，或親油基團(tuán)與高分子分散體或乳液粒子締合而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)增加體系黏度。在流變學(xué)性能方面，傳統(tǒng)增稠劑在剪切作用下，增稠劑分子鏈會在剪切方向上排列，黏度大幅下降，獲得強(qiáng)假塑性流體;而聚氨酯增稠劑在剪切作用下達(dá)到締合解締合平衡，體系黏度僅有所下降，獲得弱假塑性流體。聚氨酯增稠劑的分子結(jié)構(gòu)大幅度可調(diào)也是其顯著特點(diǎn)，親水鏈段的長短、親油基團(tuán)的大小均可調(diào)節(jié)，分子結(jié)構(gòu)可以是線型、星型、支化和梳型，不同的分子結(jié)構(gòu)可以獲得相應(yīng)的流變學(xué)特征。通過調(diào)整分子結(jié)構(gòu)可以獲得增稠型、流平型或增稠流平平衡型增稠劑。
（聚氨酯增稠劑分層現(xiàn)象）
聚氨酯增稠劑擁有的特性使得其成為建筑乳膠漆首選的流變學(xué)助劑。然而聚氨酯增稠劑在乳膠漆體系中有可能產(chǎn)生分層現(xiàn)象。所謂分層現(xiàn)象是指被增稠劑增稠的涂料在存放過程中出現(xiàn)分層，上層為清水，下層為濃縮的乳膠漆。分層現(xiàn)象雖然不影響涂料的使用，形成分層的涂料經(jīng)過手工攪拌即可恢復(fù)原來狀態(tài)，但卻極大影響了涂料外觀。
解決方法：涂料抗分水性能配方控制
1、提高乳膠漆固含量可以提高涂料抗分水性能,生產(chǎn)濃縮涂料,用戶在使用時(shí)加水稀釋,由于用前需要稀釋,因此涂料配方中增稠劑用量也應(yīng)增加,以達(dá)到稀釋后涂料流變學(xué)性能符合使用要求。增稠劑用量的提高又進(jìn)一步提高涂料抗分水性。
2、選擇粒徑細(xì)小的乳膠。
3、選擇合適的增稠劑用量,上面已提到增稠劑使用量低或高時(shí),涂料分水的可能性都低,增稠劑用量只在某區(qū)域內(nèi)易造成分水,在涂料配方設(shè)計(jì)時(shí),增稠劑用量的選擇應(yīng)避開此區(qū)域。如果涂料流變學(xué)要求增稠劑用量恰好在此區(qū)域,可將聚氨酯增稠劑與纖維素醚類或丙烯酸類增稠劑復(fù)合使用。
4、涂料配方中添加解締合物質(zhì)如溶劑、表面活性劑、分散劑等可以提高涂料配方的抗分水性能,值得注意的是這些物質(zhì)的加入可能改變涂料的流變學(xué)性能。
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總結(jié)：
影響分層現(xiàn)象的關(guān)鍵是在增稠劑作用下粒子間相互作用的能井深度和位置。而影響能井深度和位置的因素有很多，如增稠劑的分子結(jié)構(gòu)、乳膠的性質(zhì)及影響增稠劑分子間或增稠劑與粒子間締合的助劑、表面活性劑等。
