通过采用越来越严格的环保法规,涂料行业已经远离传统油性漆系统,对水性系统含有低水平的挥发性有机化合物的仪器。188BET竞彩从应用程序的角度来看,传统的油性醇酸系统产生优秀的刷属性主要是由于发达的高剪切粘度,进而导致较高的成膜,它允许提高覆盖率,流量和水准。醇酸树脂常用的在这些系统模拟,在某种程度上,常见的油的流变特性,如亚麻籽,许多有机硅液体。大多数的油漆系统本质上使用这些树脂生产高高剪切粘度与near-Newtonian流变概要文件。
背景
初始转换到早期乳胶系统是一个挑战部分原因是增稠剂的类型/流变学修饰符使用以及橡胶乳剂本身的性能。如果你仔细看看只与这些早期的系统相关的流变特性,明显的缺陷是明显的,最明显的应用程序属性,醇酸同行相比严重缺乏。醇酸系统而闻名奶油刷感觉和优越的流和水准,而早期乳胶系统遭受贫穷的应用程序属性,可怜的覆盖率,可怜的流量和水准。这些缺点可以直接与可怜的高剪切粘度(ICI),发展。与支配增稠剂的ICI粘度HEC这些早期的系统通常是低于1.0附近的风度与流变资料更接近假塑性非牛顿附近。大多数系统的剪切稀化流变学是可取的,但贫穷/刷辊的底片感觉,可怜的覆盖率,可怜的流量和水准很难克服。
图1和图2比较传统的油性醇酸体系的流变特性HEC-thickened丙烯酸水性系统和非离子关联thickener-modified系统。这两个例子表明,传统的油性醇酸体系收益率更牛顿粘度概要或少用高剪切剪切稀化行为,(ICI), 4.6风度的粘度在10000 s - 1。同时,油性醇酸体系收益率可接受的~ 300µm凹陷阻力与优秀的流和水准。HEC-thickened乳胶水基系统显示相当大的剪切稀化特性与近一倍的低切粘度,导致过度凹陷阻力最小的高剪切粘度,以0.7风度在10000 s - 1。第三个系统基于非离子联合增稠剂的收益率流变剖面更类似于油性醇酸但低切粘度较低,一个可接受的凹陷350µm的阻力,和更高的ICI粘度2.2风度在10000 s - 1。丙烯酸涂料体系的ICI粘度进一步增加非离子联合增稠剂的通过进一步增加高达4.5风度,这是非常接近的ICI粘度醇酸测试系统。我们希望非常相似的ICI的油漆粘度行为相同的应用程序,但在ICI丙烯酸系统开发不同寻常的应用程序属性粘度接近3.0≥风度。其中最著名的是粘性和不愉快刷拖相比传统油性醇酸体系产生一个奶油刷的感觉。
动态流变测量
进一步调查为什么刷之间的感觉是如此的截然不同的各种油漆系统是使用先进的动态流变进行测量,测量粘度的粘性和弹性组件使用振荡测量粘度分为两个组件G, G”。G’,或流体的弹性组件,确定基于同相的流体振动测量和描述了纠缠或网络内的液体;G”,或粘性组件,有时被称为损耗模量。G或弹性模量的三个油漆(传统的醇酸4.6风度ICI,丙烯酸胶乳2.2风度ICI,和丙烯酸4.0风度ICI)如图3所示,表明G的反应的非离子增厚乳胶系统2.2的ICI风度非常类似于油性醇酸。乳胶漆的ICI 4.5的风度显示了极强的G的反应。这项研究表明,发展机制ICI丙烯酸胶乳的粘度比醇酸油性大大不同的系统,因此,在涂刷粘性观察可以归因于过度的弹性组件高ICI乳胶系统。从这个,大多数建筑涂料配方目标ICI粘度在1.0至1.8的范围ICI粘度较高的风度往往导致应用困难。
一个理论机制的非离子联合增稠剂如何发展高剪切粘度由高剪切操作期间保持较高的流体力学体积,通过非离子联合增稠剂的相互作用或与乳胶粒子。1正确选择分子量、疏水的类型和正确的三维结构产生的非离子联合增稠剂决定高剪切增稠剂的反应,这导致了一些商用系统发展足够的ICI的回应。两个因素常见制定ICI发电机是:1)由于桥絮凝脱水收缩作用控制或分离的乳胶粒子和2)使用水平制定必须产生足够的ICI粘度。典型的使用水平,建筑涂料可以根据分子量范围从0.5 - 3%,和一些配方可以超过5%。使用非离子联合增稠剂在如此高的水平可以产生负面影响薄膜性能如附着力、块、污垢拾音器,等等。
关于用量的问题,最近的研究已经进行了小说的发展系统生成一个更高效的ICI生成器或可能被称为“超高效的ICI司机,”旨在产生同样的流变剖面作为当前ICI发电机,但大大降低使用水平。
ICI粘度发展和从桥絮凝脱水收缩作用的结果,在某种程度上浓度依赖性;因此制定更高浓度我们期望看到改进的ICI粘度性能以及减少絮凝脱水收缩作用的桥梁。这些超级ICI司机所面临的挑战是,它们设计用于在制定和低浓度,因此,我们可以看到一个增加的趋势,这些新的聚合物发展严重bridge-flocculation脱水收缩作用有关。
图5显示了四个系统H1是传统ICI司机和三个最近开发的“超高效的ICI司机”:U1, U2, U29。这张图块这四个系统的低切粘度与ICI响应随着使用水平。H1系统展品ICI的增加响应在低切粘度也略有增加,而系统U1和U2证明更高效的ICI粘度发展但随着用量增加低切粘度急剧下降,这是一个迹象表明稳定性差或桥发生絮凝。U29系统还显示了ICI效率和增加在低切粘度也显示了一个轻微的增加没有迹象表明絮凝的桥梁。
结论
过去25年以上,非离子联合增稠剂被用来提高乳胶漆的应用程序属性与实质性的进展向匹配传统油性醇酸体系的流变学。最近的事态发展表明,通过适当的聚合物设计(三维结构,适当的疏水的选择和水平)一个“超级”高效ICI司机可以开发,可以允许一个配方设计师产生可接受的ICI响应但与增稠剂的需求减少了30%。聚合物结构也是至关重要的其他属性,如稳定改善耐脱水收缩作用。本文提出了水性研讨会,由南密西西比大学聚合物和高性能材料和涂层技术的南方社会,2008年,新奥尔良,洛杉矶。188金宝搏bet官网
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