纤维素类增稠剂.ppt

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1、1,纤维素类增稠剂的优点,稳定性 通用性 经济性 相容性 非离子 保水性,2,纤维素增稠剂的化学结构,纤维素衍生物,通过取代到纤维素主链上的烷基不同得到不同产品,其中R和R”是：a)CH3b)CH2COONac)CH2CH3d)CH2CH2OHe)CH2CH2CH(OH)CH3f)CH2CH(OH)CH3,生产,羧甲基纤维素钠（SCMC)（b）羧甲基2-羧乙基纤维素钠（b+d）羟乙基纤维素(HEC)（d）Natrosol 250 HBR甲基纤维素（MC）-(a)2-羟丙基甲基纤维素(HPMC)（a+f）2-羟乙基甲基纤维素(HEMC)(a+d)2-羟丁基甲基纤维素(a+e)2-羟乙基乙基纤维素

2、(HEMC)(c+d)2-羟丙基纤维素(HPC)(f),分子量:10万 100万(环状分子)刚性,3,纤维素增稠剂,50年来，纤维素增稠剂是一种最重要的水性涂料流变助剂。尽管纤维素不溶于水，但通过化学反应，它可以溶于水。最有名的纤维素增稠剂包括：羟乙基纤维素：HEC羟丙基甲基纤维素：HPMC羧甲基纤维素：CMC乙基羟乙基纤维素：EHEC,4,纤维素的化学结构,纤维素,O,5,羟乙基纤维素的结构,羟乙基,6,通用性 可应用于从无光到高光的各种涂料配方中优异的色浆、颜料相容性非离子聚合物-pH稳定性延迟水合作用，不产生结块 赋予涂料好的丰满度良好的调色稳定性良好的贮存稳定性良好的保水性,Natro

3、sol HEC性能,7,HEC羟乙基纤维素增稠剂特別處理,水延迟性处理(Retardant)抗酶性处理(Biostable),8,抗酶性的处理(B),Natrosol 生物稳定型羟乙基纤维素的化学结构式,9,抗酶性的处理(B),10,Natrosol B HEC,11,Natrosol B HEC,12,Natrosol B HEC,阻止酶菌作用于纤维素上,13,Natrosol B HEC,抗酶菌作用,抗酶菌作用的大小取决于纤维素取代度的大小以及取代 基团分布的均匀性Natrosol B HEC分子具有高度均匀的取代，可以有效阻止酶菌对纤维素分子链的破坏 Natrosol B HEC不含生物

4、杀灭剂 不推荐在涂料配方中降低防腐剂的正常用量,14,Natrosol B HEC,15,Natrosol 250 HBR 的增稠原理,16,纤维素增稠剂的增稠原理,纤维素类增稠剂的疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系粘度。,17,纤维素增稠剂的增稠原理,这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于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，易于相互滑动，所以体系粘度下降。,通过分子链的缠绕实现粘度的提高，分子相互交织形成的立体网状结构，介质于溶质被包围在网眼中间，不能自由流动，实现增稠效果。变现

5、为在静态和低剪切有高粘度，在高剪切下位低粘度。,18,纤维素增稠剂导致的絮凝作用,乳胶溶液中加入纤维素后，由于纤维素自身靠溶胀增稠，它将挤压乳胶粒子不断相互接近，当纤维素用量达到一定浓度，将引起乳液的絮凝。同样的原理是用于乳胶漆中。,乳胶粒子,溶胀的纤维素分子,如右图所示，即使一个乳胶漆还没达到絮凝的状态，实际的乳胶粒子在体系中分散已不均匀,19,显微片,这里是两张实际的显微镜照片。左图所示是没有纤维素的条件下，干燥的乳胶粒子均匀的分散。右图所示，由于纤维素的加入，干燥以后的乳胶粒子不再均匀分散，其中没有粒子的地方是由于纤维素溶胀所至。,可以想象，涂料在成膜后，由于其不均匀性，将有孔道形成，防

6、水性能将受到影响。,20,水延迟性的处理(R),Glyoxal Surface Treatment(乙二醛表面處理),H+,OH-,HEC 主鏈,HEC 主鏈,Natrosol 250R,21,水延迟性的处理,HEC溶解 前必须分散均匀,易分散Natrosol HEC在水中的分散过程,充分分散的HEC在pH值为碱性的条件下迅速溶解,22,水延迟性的处理,分散性不佳的HEC在水中的分散过程,没有完全分散的HEC在溶解过程中外面形成一凝胶层,减慢溶解速度,造成结块.,HEC溶解 前必须分散均匀,23,水延迟性的处理,水合时间：HEC加入水中到溶液粘度开始上升所需的时间,延迟水合：就是延迟溶液粘度升

7、高的时间,这样可以使颗粒在溶解之前完全分散,避免结块.Natrosol R HEC是通过表面处理达到延迟水合作用时间,24,水延迟性的处理,PH值 对 Natrosol R的水合时间和溶解时间的影响25C,25,羟乙基纤维素的溶解,26,羟乙基纤维素的溶解,HEC最佳溶解方法1.在搅拌的情况下将HEC加入到pH 7.5的水中2.搅拌均匀,完全分散3.将溶液pH提高至8.5,充分搅拌,溶解均匀,27,羟乙基纤维素的溶解,pH值和温度对Natrosol R HEC水合时间的影响,:,pH,水合时间,min,5C,15C,25C,35C,28,羟乙基纤维素的加入方法,涂料生产过程中HEC的加入点1.

8、在打浆阶段加入 直接在颜填料前加入2.在调漆阶段加入a.以预分散浆形式加入,可用于分散的载体有:水 二醇类溶剂 成膜助剂b.以预溶浆形式加入,预溶浆包括:i.HECii.防腐剂c.喷射加入,29,羟乙基纤维素的加入方法,30,羟乙基纤维素的加入方法,31,羟乙基纤维素的加入方法,32,羟乙基纤维素的加入方法,33,羟乙基纤维素的加入方法,34,疏水改性的 HECNatrosol PLUS 330,35,Natrosol PLUS 330,两种方法：疏水改性试剂与侧基反应（下图示意）疏水基团单体共聚,36,Natrosol PLUS 330,优点提高涂刷粘度(ICI)极好的抗飞溅性提高流平提高罐

9、內流動性,37,Natrosol PLUS 330,HMHEC,30萬,分子量,结构,OH,OH,OH,OH,OH,OH,OH,OH,OH,OH,OH,HMHEC-Hydrophobically Modified HydroxyEthylCellulose產品名：Natrosol PLUS 330,38,Natrosol PLUS 330,39,Natrosol PLUS 330,40,Natrosol PLUS 330,41,Natrosol PLUS 330,内用无光墙漆Natrosol Plus 330 和 Natrosol 250 HBR,42,Natrosol PLUS 330,【抗

10、飞溅性】的增稠劑,小纤维破裂产生飞溅,滚筒的起点,飞溅,43,Natrosol PLUS 330,低 G 涂料(Plus 330),高 G 涂料(H4BR),44,Natrosol PLUS 330,Natrosol Plus的抗飞溅性,用 Natrosol Plus 330增稠的内墙平光涂料,用Natrosol 250H4BR增稠的内墙平光涂料,45,Natrosol PLUS 330,Natrosol Plus 330 和 Natrosol 250 HBRUcar 379G 70-PVC 醋丙平光涂料,增稠效率Natrosol磅/ICI,抗飞溅性 抗流挂,耐擦洗产品重量%100 加仑Poi

11、se流平*mils HBR 0.485.40.62324213Plus 3300.637.20.99318223,*对其他乳液如苯丙等在流平性上都有明显提高.,46,Natrosol PLUS 330與表面活性剂的相互作用,涂料中网络结构的增强和破坏,增强剂 低-HLB潤濕剂 親油分散剂,破坏剂 高-HLB潤濕剂 親水分散剂,47,Natrosol PLUS 330,Natrosol and Natrosol B,Natrosol Plus,48,Natrosol PLUS 330,Natrosol and Natrosol B,Natrosol Plus,抗飞溅,49,Natrosol PLUS 330,Natrosol and Natrosol B,Natrosol Plus,高剪切黏度,Natrosol 和Natrosol Plus涂料性能比较,