避免着色| PCI杂志的粘度损失 - 2022年世界杯分组表

新的流变改性技术可降低着色时的粘度损失，同时保持良好的流动/垂度平衡。

今天的建筑涂料有两个明显的趋势。水性涂料或乳胶涂料的使用持续增长，今天的房屋内外都越来越多地涂上深沉、充满活力的颜色。虽然经验表明，水性涂料中最佳的整体流变性平衡是通过使用非离子结合流变改性剂来实现的，但当此类涂料使用高水平的着色剂着色时，它们的粘度往往会显著降低。这种降低的粘度可以表现在许多方面，包括低下垂阻力，较差的刷负载和“薄”的外观。虽然围绕这些问题存在许多方法，但仍然需要粘度稳定的流变改进剂。HEUR增稠的新发展在这些性能参数上提供了显著的改进。

联想增厚

结合流变改性剂由含有两个或多个疏水性基团的水溶性聚合物主链组成。对于HEUR(疏水改性环氧乙烷基聚氨酯)成分的具体情况，图1中更详细地显示了这种一般结构。

疏水剂的作用是与其它流变性改性聚合物中的疏水剂以及胶粘剂乳胶颗粒的表面相结合。图2说明了这种关联如何导致形成一个网络结构，将单个乳胶颗粒连接在一起，从而限制它们的运动，从而增加粘度。

着色剂添加的效果

着色剂，特别是通用型，含有高浓度的表面活性剂。来自这些表面活性剂的疏水分子会争夺乳胶表面的吸附位点，从而取代该表面的一些流变改性剂。这种竞争的净效应是吸附的增稠剂疏水剂更少，导致网络更弱，粘度更低。表面活性剂还会减少流变改性剂链之间的联系，也有助于降低粘度。

存在各种方法来减轻添加着色剂的这些影响。最简单的方法是尽量减少使用联想增稠剂，并在它们的地方使用非

新的粘度建立机制

现在已经开发了一种新的流变改性技术，可以显著降低着色时的粘度损失。这种新型的增稠剂是非离子型的HEUR，除了粘度稳定性外，它还提供了出色的流动和流平等性能，而非离子型流变性改进剂是众所周知的。它也不含溶剂，以符合当前和未来的法规。

提高粘度稳定性是通过一种新的粘度建立机制实现的。为了理解这一新机制，人们需要一个稍微详细一点的模型，来了解联想增稠剂是如何建立起发展其粘度的网络的。图4显示了两个乳胶颗粒的表面和一些相互作用，有助于网络。胶乳颗粒表面吸附有高剪切增稠剂(HS)(也称为ICI-building)和中剪切增稠剂(MS)(也称为KU-building)。由于在涂层中HS的含量通常高于MS，因此该图显示了比MS吸附更多的HS。注意，MS增稠剂同时存在环端和单端吸附。

新技术被设计成具有比高剪切增稠剂更低的分子量。这种分子量的差异导致两种组分在吸附在乳胶表面时占据不同体积的空间(如图5所示)，从而阻碍了低分子量的新技术组分的获得。这种空间拥挤使得新技术聚合物上的一些疏水分子无法建立网络，实际上，使这些增稠聚合物的一部分失活。

当添加着色剂时，其表面活性剂将从乳胶表面取代HS和MS链。这一变化导致了表面空间拥挤的减少，并允许一些以前不可接近的中剪切链现在参与网络的构建。此外，被取代的链条可以参与构建有效网络所必需的多链路连接。通过比较添加着色剂前的原理图(图4)和添加着色剂后的情况(图6)来说明这种效果。

综上所述，通过新技术，着色剂激活了一种新的机制，即在添加表面活性剂时增加粘度。结果是显著减少粘度损失后，添加着色剂的涂料基础。

新技术的好处

这项新技术所提供的粘度稳定性体现在AcrysolRM-895流变改性剂中，将在与着色剂粘度损失最大的涂料中发挥最大的作用，即中至深着色涂料(4%或更高的着色度)。因此，我们将新技术的性能与HEUR目前100%丙烯酸Rhoplex™VSR-1050产品的性能进行了比较，该产品采用34%固体体积和30 PVC碳酸钙配制的半光泽中性基底。

每一种初始的未着色底漆的粘度都经过调整，在用8盎司/加仑的酞蓝或红色氧化铁着色后，粘度约为95 KU。三种涂料的粘度损失如图7所示。

显然，新技术在着色时粘度下降得更低。新技术具有与HEUR传统产品相当或更好的抗凹陷性(图8的左侧)。图的右侧显示了当新技术涂料的初始KU(即着色KU)故意更高时，所获得的抗凹陷性增加。一个意想不到的结果是，即使是120 KU的Acrysol RM-895涂料的流动性也只比100 KU的涂料略差，因此，着色涂料具有良好的流动/垂度平衡。提高的抗凹陷性也转化为优秀的刷和辊加载。

由于需要在流变性改良剂、表面活性剂、分散剂、乳胶颗粒和配方中的其他疏水成分之间建立广泛的联系，粘度通常需要几个小时，有时甚至一整晚才能达到最终值。这项新技术通常在大约1小时内达到最终粘度，可能会显著提高工厂的生产力。