零voc，非离子结合流变调节剂| 2012-03-01 | PCI杂志gydF4y2Ba

缔合增稠剂在确定水性乳胶漆的流变性方面起着重要作用。这些材料包括疏水改性的醚-聚氨酯(HEUR)聚合物，疏水改性的纤维素和疏水改性的碱膨胀乳剂(HASE)。与水溶性增稠剂如纤维素或丙烯酸共聚物(碱膨胀性乳剂)相比，由缔合增稠剂制成的涂料在垂度和流平性、防潮性、抗飞溅性和覆盖度(gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba)．此外，结合增稠剂的混合物使人们能够调整流变剖面，以提供优越的涂料性能。gydF4y2Ba

然而，结合增稠剂最难解决的问题之一是添加着色剂后的粘度不稳定性。这种现象在行业中被称为“粘度损失”，并导致涂层性能差和配方复杂性增加。gydF4y2Ba

粘度下降的影响可能相当严重，导致涂层薄，覆盖率差，增加下垂和颜色摩擦差。此外，随着所观察到的粘度下降量，颜色与颜色之间可能存在显著变化，因此，最终干燥涂层的颜色值(如∆E和∆L)也会发生显著变化(gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

环境法规gydF4y2Ba

环境法规导致涂料市场从传统的油基和溶剂型涂料转向更合规的系统。在这些符合标准的系统中包括水性涂料，在过去几年里，这些涂料的VOCs含量大幅下降。gydF4y2Ba

随着新的树脂和添加剂技术的出现，现在可以制造低到零VOC的水性涂料。2022世界杯八强水位分析然而，这一向合规性的转变为涂料配方商带来了另一组挑战。从水性涂料中去除乙二醇会产生抗冻融性和打开时间的问题。缺乏开放时间或更快的干燥时间会影响涂料的应用性能，特别是抗下垂性和流动和流平的平衡。gydF4y2Ba

为了帮助解决前面讨论的问题，Elementis Specialties公司推出了一种新的水性涂料增稠技术。gydF4y2Ba

新一代非离子流变性剂gydF4y2Ba

创新的联合流变改性剂是最新的高性能增稠剂，设计用于现代低voc和零voc的粘合剂系统，涉及广泛的化学领域。这种先进的技术提供了优异的抗凹陷性，同时保持了优良的流动和流平性能，关联增稠剂是众所周知的。与其他缔合增稠剂相比，它们显著降低了着色时的粘度损失，并具有优异的显色性能，即使在通常使用大量着色剂的深色和清色基中也是如此。gydF4y2Ba

新一代零voc联合流变改性剂的结构代表了当前最先进的水性涂料增稠技术。数十年的聚氨酯和聚醚增稠剂设计经验启发了这些流变性改良剂的结构。这种独特的结构利用了定制设计的疏水性和主要成分，再加上精心调整的分子量，旨在提供高效增稠、颜色粘度稳定性、应用流变性和颜色性能之间的最有效平衡。的gydF4y2BangydF4y2Ba电子战-gydF4y2BaggydF4y2BaenerationgydF4y2BatgydF4y2Ba增稠剂(NGT-1和NGT-2)是零VOC，无APEO和锡。这两种产品都提供高效率和卓越的抗凹陷和流动平衡，同时最大限度地减少着色时的粘度损失。这两种产品都与各种各样的乳胶兼容。中列出的物理属性gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

独特的结构gydF4y2Ba

新一代流变改性剂的结构是基于几十年来设计传统和分支增稠剂结构的经验。传统的联合聚氨酯增稠剂具有更线性的结构，而聚醚多元醇增稠剂具有分枝结构，可提供额外的抗粘度损失。gydF4y2Ba

着色剂在着色过程中会引入大量的表面活性剂。这些表面活性剂可以取代乳胶表面的增稠剂，减少乳胶和增稠剂之间的联系数量，从而降低涂料的粘度。这些流变性改良剂独特的分支结构提供了优越的耐粘度损失着色。gydF4y2Ba

定制的疏水的gydF4y2Ba

大多数缔合增稠剂是由常见的疏水性树脂制成的。Elementis在表面活性剂化学方面的专业知识允许为这些高性能增稠剂定制疏水性设计。未来的新增稠剂也将基于这些定制的疏水性，以满足新的粘合剂技术的要求。2022世界杯八强水位分析gydF4y2Ba

Zero-VOC技术gydF4y2Ba

传统的结合增稠剂依赖于含voc的溶剂来降低增稠剂的粘度，以方便处理和掺入。在设计零voc关联增稠剂时，保持低粘度以方便在工厂环境中处理尤其具有挑战性。Elementis专利的粘度抑制技术使新的流变改性剂易于处理，而不影响耐久性，污垢吸附或抗污性。与其他相关增稠剂不同，这些新的增稠剂是货架稳定的，在存储期间不会分离或导致成品油漆的脱水。gydF4y2Ba

应用程序数据gydF4y2Ba

NGT-1和NGT-2在几种水性涂料配方中与商业KU建造剂进行了评估。为了本文的目的，将详细讨论评估的两种涂料配方。gydF4y2Ba

配方一:低voc内饰乳胶半光清色底漆(gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

改性剂NGT-1和NGT-2与三种竞争的商业KU构建剂进行了评估;KU-1 KU-2 KU-3。一种商用的聚醚型高剪切粘度增稠剂ICI-1与本研究中测试的所有不同NGT和KU增稠剂组合使用。gydF4y2Ba

调整流变改性剂的水平以达到约100 KU和1.5 ICI的着色粘度目标。为了获得最佳效果，我们建议采用阶梯研究，首先调整KU构建剂的水平以达到目标着色粘度，然后确定实现着色粘度目标所需的ICI构建剂水平。gydF4y2Ba

新一代零VOC流变改进剂将VOC含量从18 g/L降低到8 g/L。透明基底用12盎司通用着色剂(9盎司彩色+ 3盎司白色)着色。在这项研究中评估的颜色是酞蓝、灯黑和氧化红。gydF4y2Ba

就总活性增稠剂而言，新型流变添加剂可使增稠效率提高30%。NGT-2提供了高效的KU构建，但与NGT-1相比，ICI贡献较小。在这种情况下，来自NGT-1的额外ICI贡献将总体使用水平降低了20% (gydF4y2Ba表3gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

表4gydF4y2Ba结果表明，与竞争产品相比，添加着色剂后，NGT-1和NGT-2表现出更好的中剪切(KU)粘度稳定性。这使得基础漆可以在较低的初始粘度下配制，从而整体减少了流变改性剂的使用(节省成本)，并改善了批量处理时间。gydF4y2Ba

表5gydF4y2Ba结果表明，添加着色剂后，新型零voc增稠剂具有更好的高剪切粘度稳定性。与竞争产品相比，这有助于提高刷的水平。gydF4y2Ba

优越的平衡凹陷阻力，流动和水平gydF4y2Ba

如gydF4y2Ba图3一gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba3 bgydF4y2Ba，新型零voc增稠剂不仅由于优越的粘度稳定性而提供了优异的着色抗凹陷性，与传统的联想增稠剂相比，它们还改善了刷流平。gydF4y2Ba

与传统增稠剂相比，新一代零voc增稠剂的结构设计在剪切后恢复粘度的速度略慢，从而在保持优异的抗跌落性能的同时获得优异的流平性能。这种抗下垂和平整的平衡是非常需要的，特别是在用刷子涂在门、装饰物、窗框等上的半光漆和光泽漆中。gydF4y2Ba

改进颜色接受和颜色摩擦gydF4y2Ba

颜色问题是消费者最常抱怨的问题之一。无论应用方法、颜料化学或表面活性剂的影响如何，流变改性剂促进一致的颜色发展是至关重要的。新的流变性改良剂是专门设计的，以提供优越的颜色接受度，并减少所有颜料的颜色摩擦。gydF4y2Ba

在颜色验收图中所示gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba以KU-1增稠剂为标准，并与其他流变改良剂进行比较。请注意，新一代零voc增稠剂显示出明显更好的颜色接受性，而竞争流变改性剂明显偏离对照。gydF4y2Ba

配方二:低挥发性丙烯酸gydF4y2Ba光泽白色着色基地gydF4y2Ba

流变学改进剂NGT-1和NGT-2与商业KU构建剂进行了比较;KU-1采用低挥发性丙烯酸光泽白色底漆配方(gydF4y2Ba表6gydF4y2Ba)．商业启发式高剪切粘度助剂ICI-2与本研究中测试的所有不同NGT和KU增稠剂组合使用。gydF4y2Ba调整流变改性剂水平以达到95 - 100 KU和1.0 - 1.5 ICI的着色粘度目标。白色底座用4盎司的通用着色剂着色。在这项研究中评估的颜色是酞蓝、灯黑和氧化红。gydF4y2Ba

就总活性增稠剂而言，新型零voc增稠剂可使增稠效率提高15%-20%。与NGT-2相比，NGT-1提供了高效的KU构建，但较少的ICI贡献。在这种情况下，来自NGT-2的额外ICI贡献降低了总体使用水平(gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

NGT增稠剂与商业KU-1增稠剂相比，表现出相当的性能性能，并有助于降低涂料配方的整体VOC (gydF4y2Ba表7gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

与竞争产品相比，添加着色剂后，它们还表现出更好的中剪切(KU)粘度稳定性(gydF4y2Ba图6)gydF4y2Ba

与竞争产品相比，添加着色剂后，增稠剂也表现出更好的高剪切(ICI)粘度稳定性(gydF4y2Ba图7gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

优越的平衡凹陷阻力，流动和水平gydF4y2Ba

如gydF4y2Ba数字8gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba8 bgydF4y2Ba， NGT零voc增稠剂不仅由于优越的粘度稳定性而提供了优异的着色抗凹陷性，与传统的联想增稠剂相比，它们还改善了刷流平。gydF4y2Ba

如前所述，NGT零voc增稠剂的结构被设计成剪切后恢复粘度的速度比传统增稠剂稍慢(如流动和恢复曲线所示)gydF4y2Ba数字9gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba9 bgydF4y2Ba)．这使得在保持优异的抗凹陷性的同时，具有优异的流平性。这种抗下垂和平整的平衡是非常需要的，特别是在用刷子涂在门、装饰物、窗框等上的半光漆和光泽漆中。gydF4y2Ba

改进颜色接受和颜色摩擦gydF4y2Ba

在颜色验收表中(gydF4y2Ba图10gydF4y2Ba)，以KU-1增稠剂为标准，并与其他流变改良剂进行比较。新一代零voc增稠剂具有良好的耐色性。gydF4y2Ba

干膜特性gydF4y2Ba

如gydF4y2Ba表8gydF4y2Ba， NGT零voc增稠涂料的整体干膜性能与商业KU-1相当。然而，NGT增稠剂在刷涂时确实有改善。gydF4y2Ba

总结gydF4y2Ba

零voc新一代流变改性剂为涂料配方提供了高度的自由度，以开发新的低voc和零voc配方，以及重新配制现有产品。新型流变性改良剂赋予涂料具有抗凹陷性和流平性的优越平衡，最大限度地减少着色时的粘度损失，以及优异的颜色接受性能。新型流变性改进剂是高效的，并且易于在广泛的粘合剂中使用。gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

1.Skeist Incorporated，涂料，VII“纤维素醚”，2004年10月。gydF4y2Ba

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5.Holmberg, K.“表面活性剂介绍”，水溶液中的表面活性剂和含水聚合物”，2003年。gydF4y2Ba