为减少挥发性有机化合物(VOCs)而增加的立法和法规继续推动涂料市场转向替代技术，并扩大使用水性配方，以帮助确保合规。然而，制定水性涂料以产生所需的美观和所需的性能提出了自己独特的挑战。特别是，水性涂料的流动特性很难建立和保持。在这篇文章中，我们回顾了在水性体系中开发最佳流变性的挑战，以及使用非离子合成缔合增稠剂(NISATs)如何解决这些问题。我们还解决了NISATs出现的一个特定限制(色调粘度保持)，以及我们的下一代色调粘度稳定剂如何帮助缓解这个问题。

涂层的流变性对其制造、稳定性、外观和功能性能的整体成功至关重要。在传统的溶剂型配方中，较高的树脂分子量有助于控制最终配方的流动行为，特别是中间剪切和应用粘度。然而，在水性涂料中，粘合剂是一种乳化乳胶，它具有像水一样的整体流动行为，缺乏所需的流变性。图1显示了剪切速率增加时水性涂料的理想流变性剖面(浅蓝色线)和应用后相应的回收率(深蓝色线)。当与涂料配方中使用的典型乳胶的粘度剖面进行比较时，很明显，使用正确的流变改性剂对确保我们获得所需的特性和性能更为重要。

虽然有几种可用于水性涂料的流变性改进剂，包括缔合型和非缔合型，但通常首选使用缔合型增稠剂，特别是NISATs，因为其整体流变性能改善应用和成膜性能，同时还能平衡涂层的抗垂性和流平性。此外，非离子型在固化膜中提供了最好的耐水性，导致更好的耐久性，更少污垢，并提高了抗污渍和霉性。nisat是水溶性聚合物，典型的端盖是不溶于水的疏水基团。顾名思义，这些增稠剂通过疏水作用。聚合物的疏水部分将相互结合，并与乳胶颗粒的表面，以及系统中存在的其他疏水材料相结合。188金宝搏bet官网一种可逆连接的疏水相互作用的三维网络被开发出来，它将单个乳胶颗粒连接在一起，并增加了固定性和粘度。

然而，缔合增稠剂的一个主要缺点是，当溶剂或表面活性剂引入到体系中时，它们的增稠效率可能会降低(图2)。增稠剂分子上的疏水性基团的缔合是非特异性的，表面活性剂的存在可能会破坏与乳胶颗粒的预期网络。使用通用着色剂的着色，特别是在深和中性的基础上，在配方中添加了大量的这些成分，使其难以保持性能。缔合增稠剂的疏水性基团与表面活性剂的疏水性基团在与乳胶颗粒缔合时存在竞争关系。由于缔合增稠剂的疏水性基团的解吸和溶剂化以及胶束形成的破坏，产生了较弱的缔合网络。

在过去，人们使用各种方法来解决粘度损失问题，要么使用非亲和性增稠剂，如HEC(羟基乙基纤维素)或ASE(碱性膨胀性乳剂)，要么显著提高基础漆的粘度，使着色粘度保持实用。然而，这些方法也有它们的缺点，包括流平差，成本高，泵送和填充困难，增加水敏感性，随着颜色的变化着色粘度范围大。

nisat通常以水溶性聚乙二醇(PEG)为基础，其中含有大量重复的环氧乙烷单元。然而，它们需要进一步的反应，在聚合物上添加疏水性基团，以便与乳胶颗粒缔合。

NISAT最常见的类型是HEUR或聚氨酯增稠剂，通常这类增稠剂着色时粘度稳定性较差。这种化学反应涉及到聚乙二醇与二异氰酸酯的反应和端盖与疏水基团的反应。由于异氰酸酯是双官能团，发展趋势是发展具有疏水端盖的线性聚合物。这种线性结构限制了分支的数量和可纳入聚合物的疏水单元的数量，不太适合设计色彩粘度稳定剂(TVS)。

第一代着色粘度稳定剂

因此，第一代电视是基于新开发的热化学(图3)。它使用氨基质体交联剂代替异氰酸酯。氨基质体提供了更多的功能，允许我们为缔合添加更多的疏水位点，并增加生产更多分支聚合物结构的可用性。

我们认为分支结构和增加的疏水浓度通过两种机制帮助支持颜色粘度的保持。首先，疏水性基团的强度和数量使表面活性剂不太可能从乳胶表面吸附增稠剂或中断胶束的形成。其次，疏水基团的独特结构和分布产生了分子内吸引或自结合，这限制了它最初的作用，但当添加着色膏后，分子内吸引被破坏，它就完全实现了。这样做还有一个额外的好处，即限制了基底的初始流变贡献，允许添加更多的NISAT，而不会显著增加基底的粘度。分支、增加的疏水单元和基底的潜在增厚都在着色时降低粘度损失中起作用。

尽管它在着色时保持黏度的效率很高，但热化学有两个缺点——第一个是监管方面的问题。这种化学反应确实会产生少量的甲醛，在百万分之几十，但仍然足以引起零容忍配方商的关注。其次，与使用典型HEUR的公式相比，牺牲了一些水平。我们需要的是热化学在不考虑调节的情况下保持黏度，以及通常在聚氨酯化学中看到的下垂和流动之间的改善平衡。

下一代色调粘度稳定剂

为了解决这些限制，我们的下一代色剂粘度稳定剂的特点是基于HEUR化学增强的分子结构，但保留了像第一代HEAT聚合物中那样的高度疏水位点(图4)。这些独特的疏水单元被创建，与乳胶表面有多个接触点，这使得在添加着色剂后，连接仍然保持完整。通过平衡分支和更疏水的结构与工程疏水基团，我们可以防止粘度损失，并创建更平衡的流变性剖面。另外，与HEAT技术相比，改进了材料处理。下一代电视不受高功能交联剂的限制，因此它可以提供更高的活性水平，更容易纳入水性涂料。

尽管这两种技术在着色后保持粘度稳定性方面都非常出色，但下一代解决了热化学中固有的局限性。它也不含VOC, APEO和锡。这种第二代流变改进剂在多种涂料行业常见乳胶类型的深基体系中进行了评估，其性能结果是一致的——粘性保持力强，抗下垂能力相当，流动性和流平性改善。188BET竞彩下面我们重点介绍两种体系:100%丙烯酸乳液和中油醇酸乳液。每个系统都用12盎司灯黑、酞蓝和红色氧化铁着色。在采用传统HEUR的丙烯酸系统中，Stormer的平均粘度下降为30克雷布斯单位(KU)，而两代电视的平均粘度下降均在10 KU以下。当比较两代的抗下垂和水平时，我们发现下垂结果相当(柱状)和略好一些的水平(子弹状)。在水性醇酸中，与典型的HEUR相比(损失35 KU vs 7 KU)，再次显著地保护了着色粘度，而且新化学方法改善了流动/垂度平衡(图5)。

非离子缔合增稠剂可使水性涂料达到最佳的整体流变性平衡。这些产品也是最不敏感的水分和提供最好的耐久性。着色——尤其是深碱性和中性碱性的着色——会破坏结合网络，产生低粘度和性能不佳的涂料。然而，使用着色粘度稳定剂可以显著提高性能，而不会出现使用变通方法时出现的任何缺点。BYK使用两种化学物质来生产粘度保持聚合物，帮助保持颜色的粘度。第一代热化学和基于专利HEUR技术的新化学。这种新化学物质可以防止粘度损失，但也减少了调节方面的担忧，改善了操作性能，提高了活性，增强了垂度/流平平衡，提高了颜色的可接受性和稳定性。