联想增稠剂是基于聚合物水溶性聚合物。这些可以丙烯酸酯聚合物,纤维素醚,或高质量的非离子的产品,聚乙二醇。这些限制与不溶于水的疏水基团如脂肪醇,例如。在水溶液或乳液,这些聚合物形成一个网络,增加了粘度。水溶性骨架聚合物溶解在水中。疏水帽是吸附到疏水性乳液聚合物粒子,或者他们从其他聚合物形成胶束的结构与疏水的。因为每个关联增稠剂聚合物包含至少两个疏水帽,结果是一个三维网络内的乳液。这就增加了粘度。主要是高收入和mid-shear粘度的影响。因此,提高antispatter和刷拖超过所有其他增稠剂。 (Figure 1)
氨基塑料联想增稠剂
基于聚乙二醇编撰联合增稠剂的疏水帽是在大多数情况下与二异氰酸酯与聚乙二醇的反应形成聚氨酯。因此产品聚氨酯增稠剂,通常称为HEUR(终改性乙氧基聚氨酯增稠剂)或只是PU-thickeners。在我们的例子中,这个链接是通过使用一个氨基塑料而不是二异氰酸酯。这形成了一个新的和改进的关联与突出的优势,我们称之为热增稠剂(终改性乙氧基氨基塑料增稠剂)。(图2)
氨基塑料链接是,在大多数情况下,更多的亲水和水溶性比diurethane组。这是显而易见的,因为所有氨基塑料聚合物都是无色透明的解决方案,而浑浊的PU-thickener解决方案。形成聚合物的反应是一个吸热的平衡反应和缩合反应。这允许更好地控制反应的聚合物组成,并允许快速变化。二异氰酸酯的反应是一个非平衡放热的加成反应。这是更难控制。聚合物组成的变化更难以处理。聚氨酯化学是因此更灵活。
使用特殊的氨基塑料允许一个简单的方法来改变疏水的数量上限。使用氨基塑料连接分子,四个活性的基团。这四个功能组不立即反应,但两组反应很快。与聚乙二醇主要线性聚合物形成。在强大的反应条件,第三个官能团可以被迫做出反应,,也许部分甚至第四组。首先,主要实现线性聚合物和两个疏水帽主要放在两端的聚合物。在这一点上,没有强烈的差异相比,现有的PU-thickeners。但在这种情况下,通过添加更多的疏水性醇调节反应条件,聚合物可以被迫添加更多的疏水部分结束时,甚至在半夜聚合物骨干。因此,而大量的疏水的可以添加到聚合物骨架没有任何改变其主要骨干组成。能够添加高水平的憎水的氨基塑料化学是一个特殊的属性,它允许联合增稠剂的生产抵抗粘度损失在添加乙二醇或表面活性剂描绘,与集中发生在着色的颜料着色剂。
着色稳定性
联合增稠剂的主要缺点是中国政府强大的影响力,其他成分对其增稠能力和油漆添加剂。引入以来,大家都知道联合增稠剂的增稠效率强烈减少当溶剂如乙二醇或表面活性剂添加到油漆。到目前为止这强烈限制其使用。溶剂或表面活性剂疏水部分。这些干扰联合增稠剂的疏水帽,阻碍他们形成一个完整的三维网络。疏水物而眠乳胶粒子表面的疏水部分的分子或胶束结构削弱。在大多数情况下,所有添加剂的化学成分的配方设计师不知道油漆,因此,一直是一个强大的潜在来源问题时可能出现的添加剂被添加或交换。一般来说,这个总是当一个基地油漆着色颜料添加着色剂。的颜料着色剂是集中包含大量的润湿剂和乙二醇保持色素稳定系统中,并保持较低的粘度。乙二醇用于改善润湿的着色剂,使其兼容各种不同的系统,即使在solventborne系统。 (Figure 3)
实验
如前所述,氨基塑料技术允许增加更多的疏水的聚合物骨干。试验是用不同数量的疏水的,没有变化的数量和比例的聚乙二醇和氨基塑料连杆组。疏水的聚合物合成了4%,6%和8%。如果相同的聚乙二醇和脂肪醇和二异氰酸酯是连接组而不是氨基塑料,然后疏水物的最大数量,可以与聚合物骨干将只有大约5.5%。这一层次假设终端异氰酸酯成为疏水物的一部分。作为比较,我们使用竞争isocyanate-derived关联增稠剂,我们假设有相当大量的分子中疏水的。这是总结的假塑性增厚,这是典型的疏水的大量的聚合物。(图4)
测试系统是简单的乳胶试验配方或完整的缎涂料配方。橡胶测试制定如下:
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100年部分乳液
30个部分去离子水
800年0.3部分消泡器(ADDID Wacker-Chemie)
两部分关联增稠剂含有20%活跃的固体
为了测试溶剂和润湿剂的影响,典型的乙二醇propyleneglycol和butyldiglycol被添加到橡胶配方减少检查对粘度的影响。一个典型的非离子表面活性剂,dodecanolethoxylate (6 eo),添加润湿剂。使用的着色剂是商用成绩(Luconyl,巴斯夫)。标准版包含乙二醇和更新、零voc版本进行测试。
结果
添加乙二醇或非离子表面活性剂给预期的结果。氨基塑料关联与少量增稠剂的疏水物可比聚氨酯增稠剂,一个强大的降低粘度可以观察到。增加更多的疏水物(8%)到氨基塑料联想增稠剂产量的产品更好的抗粘度下降。很明显,粘度下降减少随着疏水的含量增加。(图5)
这也是重复与商用着色剂。结果是相似的。憎水的8%的氨基塑料关联增稠剂,在所有情况下,更稳定的溶剂和表面活性剂的影响。(图6 - 9)
确认发现一个完整的油漆配方,一个缎光泽涂料准备(见下表),和商用着色剂是补充道。还在这里,氨基塑料联想与疏水的显示更少的粘度下降8%在增稠剂与色素着色。(图10)
讨论
为什么氨基塑料联想增稠剂与高水平的憎水的着色时显示一个更稳定的粘度?建议的机制相当简单。首先是特殊的使用,强烈的憎水的,抵制解吸乳胶颗粒和胶束的疏水的成分。其次,也是最重要的一点,是额外的疏水物,聚合物的支柱。这些创建分子内的相互作用,防止聚合物的全面展开。当添加色素,包括疏水材料破坏这些分子内的相互作用。这完全展开聚合物更和偏移量正常的粘度损失由疏水相互作用的破坏造成的。
总结
现有关联增稠剂显示一个典型的降低粘度溶剂或表面活性剂时包含着色剂添加到油漆。的新化学家庭aminoplast-based关联增稠剂,可以克服这个问题。这个新的氨基塑料化学——Optiflo电视——允许方便地添加更多的疏水的增稠剂聚合物。这些新联想增稠剂聚合物高憎水的内容显示粘度显著增加稳定当油漆着色和着色剂。c
从害怕年代d-Chemie Optiflo电视是可用的。更多信息,联系克劳斯Dziwok博士,年代d-Chemie Ag), klaus.dziwok@sud-chemie.com。
本文提出了在7日纽伦堡国会,欧洲涂料,2003年4月,德国纽伦堡。
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