羥乙基纖維素添加方式不同對(duì)乳膠漆體系產(chǎn)生影響的原因分析:
羥乙基纖維素的增稠機(jī)理是其通過(guò)分子間的和分子內(nèi)氫鍵的形成,以及水合作用和分子鏈的鏈纏繞,實(shí)現(xiàn)黏度的JIA高。
羥乙基纖維素增稠方式分為兩個(gè)方面:
一是分子間和分子內(nèi)氫鍵的作用,疏水主鏈與周?chē)肿油ㄟ^(guò)氫鍵締合,如圖1(左)所示,提高了聚合物本身的流體體積,減少了顆粒自由活動(dòng)的空間,從而提高了體系黏度;
二是通過(guò)分子鏈的纏繞搭接,使纖維素鏈在整個(gè)體系中呈一種立體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)黏度的提高。
再看纖維素對(duì)體系貯存穩(wěn)定性是如何起作用的:
第一,氫鍵的作用限制了自由水的流動(dòng),起到了保水作用,對(duì)防止分水做出貢獻(xiàn);
第二,纖維素鏈的相互搭接纏繞,在顏填料和乳液顆粒之間形成一個(gè)交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或獨(dú)立的區(qū)域,起到了防止沉降的作用。正是上面兩種作用方式的結(jié)合使得羥乙基纖維素具有了好的提高貯存穩(wěn)定性的能力。在乳膠漆生產(chǎn)中,打漿分散時(shí)加入的HEC隨著外力的增加,剪切速度梯度的增大,分子平行于流動(dòng)方向作有序的排列,分子鏈之間的搭接纏繞體系被破壞,易于相互滑動(dòng),表現(xiàn)為體系黏度下降。由于體系中含有大量的其他組分(顏填料、乳液),這種有序排列即使在調(diào)漆完畢長(zhǎng)時(shí)間放置也無(wú)法恢復(fù)交聯(lián)搭接的纏繞狀態(tài),這種情況下HEC只是依靠氫鍵的作用保水增稠,從而使得HEC的增稠效率降低,這種分散狀態(tài)對(duì)于體系的貯存穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)也相應(yīng)減小。然而,調(diào)漆時(shí)已溶解的HEC在較低的攪拌速度下均勻地分散在體系中,HEC鏈交聯(lián)搭成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞程度較小。從而表現(xiàn)出較高的增稠效率和貯存穩(wěn)定性。顯而易見(jiàn),兩種增稠方式同時(shí)作用是纖維素高效增稠,貯存穩(wěn)定性的前提。換句話(huà)說(shuō),纖維素在水中的溶解分散狀態(tài)會(huì)嚴(yán)重影響其增稠效果以及對(duì)貯存穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)。
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