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1、 增稠剂一；增稠剂的分类1. 纤维素类 纤维素类又分为A. 非缔合型（HEC）B. 缔合型（HMHEC）最有名的纤维素增稠剂涉及：羟乙基纤维素（Hydroxyethyl Cellulose，HEC）羟丙基纤维素（Hydroxypropyl Cellulose，HPC）羟丙基甲基纤维素（Hydroxypropylmethyl Cellulose，HPMC）、甲基纤维素（Methyl Cellulose，MC）、羧基甲基纤维素（Carboxymethyl Cellulose，CMC）疏水性改质羟乙基纤维素（Hydrophobically Modified Hydroxyethyl Cellulos
2、e ，HMHEC）2. 多糖3. 碱溶涨类(丙烯酸类)碱溶涨类又分为A. 非缔合型（ASE）B. 缔合型(HASE)4. 聚氨脂类 聚氨脂类又分为A. 聚氨脂类B. 疏水性改性非聚氨酯增稠剂5. 无机类无机又分为A. 膨润土B. 凹凸棒土C. 气相二氧化硅6. 络合有机金属增稠剂二：特性研究及作用机理1. 纤维素类1.1非缔合型纤维素增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理：是疏水主链与周边水分子通过氢键缔合，提高了聚合物自身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。也可以通过度子链的缠绕实现黏度的提高，体现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。这是由于静态或低剪切速度时，纤维素
3、分子链处在无序状态而使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有序排列，易于互相滑动，因此体系黏度下降。纤维素增稠剂增稠水相，该增稠作用不受连结料、颜料和助剂的影响。这种分子链较长、有分支，部分呈卷曲状。在其他状况下，分子链处在抱负的序状态（高粘度）。随着剪切速率的增长，分了逐渐与流动方向平行，这使一种分子到另一种分子之间的滑动更为容易，即低粘度，因而，这种纤维素增稠剂体现出假塑性和构造粘度。通过高分子量的纤维素醚，可获得明显的假塑流动性能。特点： 纤维素类增稠剂的增稠效率高，特别是对水相的增稠；对涂料配方的限制少，应用广泛；可使用的pH范畴大。但存在流平性较差，辊涂时飞溅现象较
4、多、稳定性不好，易受微生物降解等缺陷。由于其在高剪切下为低黏度，在静态和低剪切有高黏度，因此涂布完毕后，黏度迅速增长，可以避免流挂，但另一方面导致流平性较差。有研究表白，增稠剂的相对分子质量增长，乳胶涂料的飞溅性也增长。纤维素类增稠剂由于相对分子质量很大，因此易产生飞溅。此类增稠剂是通过“固定水”达到增稠效果，对颜料和乳胶粒子很少吸附，增稠剂的体积膨胀布满整个水相，把悬浮的颜料和乳胶粒子挤到一边，容易产生絮凝，因而稳定性不佳。由于是天然高分子，易受微生物袭击。纤维素衍生物分子量高下则会影响其增稠的效果，高分子量纤维素衍生物增稠剂具有优秀的增稠效果，容易导致类似塑化（Pseudoplastics
5、）的效果，水相增稠剂与儒教其分子相溶好，低剪切增稠效果好，PH值容忍度高，保水性好，由于低剪切年度高，触变性高，因此流变性好，流平性差。低分子量纤维素衍生物增稠剂对产品的类似塑化性较低，但对水的敏感度较高。现将纤维素增稠剂的正面影响和负面影响总结如下纤维素增稠剂正面影响 l 通用 l 流动性 l PH范畴大负面影响 l 喷涂 l 涂层的形成 l 覆盖力 l 水敏感性 l 生物稳定性 l 辊涂时飞溅现象较多l 稳定性不好l 易受微生物降解具体产品特性：1.1.1 羟乙基纤维素（HEC）是纤维素的羟乙基醚。产品为浅白色粉末，因制造措施及生产厂的不同而多种规格及牌号。近年来又有新的发展，如防酶型、缔
6、合型等不同类型的羟乙基纤维素产品已问世。HEC是乳胶漆涂料中常用的增稠剂，具有如下长处：（1）通用性性强 HEC为非离子型，可在很宽的PH范畴内（212）使用。与一般乳胶涂料中的组分（如颜料、助剂、可溶性盐及电解质）都可混用，而不会浮现异常现象。（2）施工性好用HEC增稠的涂料具有假塑性，因而可刷涂、辊涂、喷涂等施工措施，具有省力、不易滴落及流挂、飞溅等长处，流平性也较好。（3）对涂膜无不良影响因HEC水溶液不明显的水表面张力特性，在生产及施工时不易起泡，产生火山穴针孔的倾向较少。（4）良好的展色性 HEC对大多数着色剂及粘结剂具有极好的混溶性，使配制的乳胶漆有良好的颜色一致性及稳定性。（5）
7、贮存稳定性好在涂料的贮存过程中，能保持颜料的分散性和悬浮性，无浮色、发花的敝病，在涂料表面水层较少，贮存温度变化时，其粘度仍较稳定1.1.21.2缔合型纤维素增稠剂定义：纤维素亲水骨架上引入少量长链疏水烷基。 缔合型作用机理：疏水改性纤维素是在纤维素亲水骨架上引入少量长链疏水烷基，能和乳液表面活性剂及颜料等疏水组分缔合而增长黏度，从而成为缔合型增稠剂，如NatrosolPlusGrade330、331、CellosizeSG-100等，其增稠效果可与相对分子质量大得多的纤维素醚增稠剂品种相称，纤维素醚及其衍生物目前，纤维素醚及其衍生物类增稠剂重要有羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维
8、素、甲基羟丙基纤维素等。 特点：同非缔合型纤维素。 具体产品及特点： 甲基羟丙基纤维素 CMHPC 改性的羧甲基羟丙基纤维素CMHPC具有离子型羧甲基纤维素和非离子型羟丙基纤维素的综合性能。它具有下列的功能和性质| - 迅速溶解于冷水或热水；| - 可作为增稠剂、流变助剂、粘合剂、稳定剂、保护胶体、悬浮剂和保水剂；| - 形成抗油脂和有机溶剂的薄膜。| 这些性能使CMHPC合用于许多工业领域，如食品、日用化学、石油开采、纺织印染浆料、陶瓷、涂料和建筑等行业。|CMHPC的理化指标如下|外观 白色或极淡黄色的粉末，无异味|取代度（DS） 0.9|取代度（MS） 0.12|粘度 1000mPa.s
9、(2%水溶液，NDJ-79型粘度计，25)|氯离子 1.8%|水份 10%|pH 6.08.5(2%水溶液，25)2. 多糖 定义：多糖族涉及黄原酸增稠剂和瓜尔胶增稠剂 机理：都是高分子量的天然产品。这些产品的使用会带来高构造粘度，比纤维增稠剂还高。 特点：与纤维素相比，对多糖的正面影响和负面影响的总结如下： 正面影响 l 生物稳定性 负面影响 l 反复性差 l 价格 l 流平 在实践中，这些增稠剂在涂料工业中没有起着重要作用。 3. 碱溶涨类2.1非缔合型碱溶涨增稠剂(ASE) 定义：丙烯酸酯是第一种完全由人工合成的增稠剂，用于乳胶漆。一般，丙烯酸增稠剂为丙烯酸或异丁烯酸（具有异丁烯酸甲酯、
10、丙烯酸乙酯）的共聚物和三元共聚物。作用机理：增稠剂溶于水中，通过羧酸根离子的同性静电斥力，分子链由螺旋状伸展为棒状，从而提高了水相的黏度。此外它还通过在乳胶粒与颜料之间架桥形成网状构造，增长了体系的黏度。 此类聚合物一般带有较多数量羧基，进入水相遇碱中和，生成聚合物盐类，由颗粒状变成带许多支链构造立体棒状，又因互相交叉形成网络构造，使水相有了粘度。这些增稠剂为浓度约为40%的溶液和酸性乳液。通过中和作用溶解聚合链。由于该作用和相似分子内聚合物基团的静电排斥作用，溶液的粘度增长。与纤维素增稠剂相反，由于通过度子链的盘屈来增长粘度，并且分子量比较低，因此粘度的增长限度较小。与纤维素增稠剂相比，丙烯
11、酸增稠剂的构造粘度较低。其缺陷在于中和反映后丙烯酸分子的高亲水性，因此对涂层的耐水溶胀性产生了影响，并且导致颜料的絮凝。最后，大量羧酸基吸附在常规颜料表面，如二氧化钛。多种羧基出目前同一分子里，长分子链可以形成桥键，其距离足以连接两个单独的颜料颗粒。聚丙烯酸酯增稠剂的正面影响和负面影响总结如下： 聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2种，即中和增稠与氢键结合增稠。中和增稠是；将酸性的聚丙烯酸类增稠剂中和，使其分子离子化并沿着聚合物的主链产生负电荷，同性电荷之间的相斥促使分子伸直张开形成网状构造达到增稠效果；氢键结合增稠是聚丙烯酸类增稠剂先与水结合形成水合分子，再与质量分数为1020的羟基予以体(如具有
12、5个或以上乙氧基的非离子表面活性剂)结合，使其卷曲的分子在含水系统中解开形成网状构造达到增稠效果。不同的pH值、不同的中和剂以及可溶性盐的存在对该增稠体系的黏度有较大影响，pH值不不小于5时，pH值增大黏度升高；pH值在5-10黏度几乎不变；但随着pH值继续升高，增稠效率又要下降。一价离子只减少体系的增稠效率，二价或三价离子不仅能使体系变稀，并且当含量足够时会产生不溶性沉淀物。 特点：聚丙烯酸类增稠剂具有较强的增稠性和较好的流平性，生物稳定性好，但对pH值敏感、耐水性不佳 丙烯酸增稠剂 正面影响 l 流平 l 生物稳定性 l 涂层厚度 l 与颜料浆的兼容性 负面影响 l pH值的稳定性 l 耐
13、擦洗性 l 中间涂层的附着力 l 光泽 l 保水性 碱增稠（ASE)重要是对水相的增稠 2.2蒂和型溶涨增稠剂 定义：经改性的丙烯酸碱溶胀增稠剂在支链具有亲油基团能与乳胶颗粒缔合起来，类似聚氨酯缔合型增稠剂的作用 丙烯酸碱溶胀 作用机理：在ASE增稠剂基本上加上蒂合伙用，即增稠剂聚合物疏水链和乳胶粒子表面活性剂等疏水部位缔合三维网络构造，此外胶束作用从而乳胶漆体系黏度升高。 特点： 增稠效果好，自身黏度低，对PH值敏感 聚丙烯酸类增稠剂聚丙烯酸类增稠剂具有较强的增稠性和较好的流平性，生物稳定性好，但对pH值敏感、耐水性不佳。 而疏水改性碱增稠对水相增稠同步对乳液交联4. 聚氨脂及疏水性非聚氨酯
14、增稠剂 3.1聚氨脂类定义：聚氨酯增稠剂简称HEUR，是一种疏水基团改性的乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，属于非离子型缔合增稠剂。HEUR是由疏水基团、亲水链和聚氨酯基团三部分构成。疏水基团起缔合伙用，是增稠的决定因素，一般是油基、十八烷基、十二烷苯基、壬酚基等。亲水链能提供化学稳定性和粘度稳定性，常用的是聚醚，如聚氧乙烯及其衍生物。HEUR分子链是通过聚氨酯基团来扩展的，所用聚氨酯基团有IPDI、TDI和HMDI等16。 缔合型增稠剂的构造特点是疏水基封端。但有些市售HEUR两端疏水基取代度低于0.9，最佳的也只1.717。应严格控制反映条件，以获得分子量分布窄的和性能稳定的聚氨酯增稠剂。大多数HEUR是通过逐渐聚合法合成的，因此市售HEUR一般是宽分子量的混合物。环境和谐的缔合型聚氨酯增稠剂开发受到普遍注重，如BYK-425是不含VOC和APEO的脲改性聚氨酯增稠剂，Rheolate 210、Borchi Gel 0434、Tego ViscoPlus 3010、3030及3060等都是不含VOC和APEO的缔合型聚氨酯增稠剂。 除了上面简介的线性缔合型聚氨酯增稠剂，尚有梳状缔合聚氨酯增稠剂。所谓梳状缔合聚氨酯增稠剂是指每个增稠剂分子中间尚有垂挂的疏水基。此类增稠剂如SCT-200
