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涂料理想的流變狀態是儲存穩定、不分層、不沉降,同時施工時具有優良的流動性和流平性,而且不會產生流掛,必須選擇合適的流變添加劑。流變添加劑從作用上分有三大類:低剪切增稠劑和高剪切流平劑,中剪切介于兩者之間。低剪切速率下的粘度又稱為STORMER粘度,決定了涂料的儲存穩定性;高剪切粘度稱為ICI粘度,對應涂料施工時的粘度。
增稠、流變原理
增稠流變劑機理是通過加強與涂料中的樹脂、顏填料顆粒等之間的相互作用力,強化了涂料內部的抵抗力,賦予涂料優良的存儲性和施工性能。
一般分為四大類型:
纖維素醚類增稠劑。纖維素醚在涂料中廣泛用作增稠劑,特別是羥乙基纖維素。如圖:
堿溶脹型增稠劑。是一種陰離子型增稠劑,分為普通聚丙烯鹽堿溶脹型(ASE)和締合性堿溶脹增稠劑(HASE)。ASE增稠劑在堿性條件下產生中和反應,樹脂被溶解后的羥基的靜電排斥作用使得聚合物伸展開來,導致體系粘度增大,產生增稠效果。對涂膜耐水性有一定影響,建議用于內墻涂料。HASE擁有大量羥基和疏水改性的長支鏈,在堿性條件下不但產生靜電排斥作用,同時與樹脂粒子和顏填料的疏水部分締結形成三維網格,增稠效率更高,同時還賦予涂料一定的流平性、抗飛濺性,耐水性優于ASE增稠劑。
聚氨酯流變劑。聚氨酯流變劑(HEUR)是非離子型的,是疏水基因改性的乙氧基聚氨酯聚合物,乙氧基的引入使HEUR具有水溶性,HEUR分子結構中的疏水基多為烷基,起締合作用,是產生增稠效應的關鍵,與樹脂粒子、顏填料等締合形成三維網狀結構,提供高剪切粘度;分子結構中的親水鏈通過水分子產生氫鍵,進一步增稠,增稠劑分子在高于臨界膠束濃度時形成膠束,提供中剪切粘度。
無機增稠劑。膨潤土、蒙脫土、硅酸鋰鎂鹽等都是無機增稠劑,通常低剪切增稠性好,防沉抗生物降解。