流變劑 改性HEURs的多種化學特性
用通用顏料漿對白色基礎配方進行調色時通常出現黏度下 降,而采用增強技術設計的HEUR流變劑的結構可以更好地抑制這 類黏度下降問題。"增強型HEUR 2"是采用此項新技術制備的中 低剪切HEUR。圖5表明在純丙半光涂料調色過程中黏度變化得到 了改善。流變數據表明在整個剪切速率范圍內,調色后都能很好 地保持良好的黏度。與標準型中剪切HEUR增稠劑相比,通過該技 術得到的流變特性具有更強的假塑性,形成更高的低剪切黏度, 即Brookfield黏度。因此,"增強型HEUR 2"流變改性劑又稱為低- 中剪切增稠劑。低剪切黏度較高的增稠劑通常具有更高的抗流掛 性,但流動性和流平性會稍差。
該技術還有助于生產在抗流掛性和流平性之間具有不同平衡 的新型HEURs[7]。為研究低剪切(Brookfield)黏度與抗流掛性及 流平性之間的關系,對多種市售絲光和半光涂料的流掛和流平性 能進行了測量。用流掛棒測量抗流掛性,用mil表示(1 mil等于 25.4 μm),用"Leneta"流平棒測量流平性,結果值越大,表明 流動性和流平性越好。
圖6中,紅色框中表示市售涂料所測得的數據,用紅色框中的數據來計算相關值R 2。很明顯,較高Brookfield黏度與較高抗流掛 性和流平性較差之間存在密切關聯。同時還制備了兩種用"增強 型HEUR 2"增稠劑配制的半光涂料,見圖6中圖表中的橙色點。很 明顯,涂料的抗流掛性是和市售涂料產品的Brookfield黏度與抗流 掛性之間的關聯是一致的。另外,涂料的流平性要大大優于從市 售產品數據分析預期的流平性。
實際涂裝中遮蓋力得到改善
涂料的遮蓋力受諸多參數的影響。近來,很多研究試圖改善 涂料的"固有遮蓋力",這與二氧化鈦含量、濕遮蓋力、不透明 聚合物的使用以及更有效利用二氧化鈦的技術有關。然而,涂料 的最終遮蓋力明顯受到涂裝性能的影響,如涂膜厚度和厚度分布 均勻性,這些性能在很大程度上受涂料的流變性控制。需要在流 掛性和流平性之間實現平衡,因為如果施工膜厚不合適或者不均 勻的話,涂膜最終遮蓋力也會非常差。
然而,流動性太大,則會出現流掛,導致表面不光滑,遮蓋 力差。典型的中剪切HEUR流變劑往往具有較好的流平性,但抗流 掛性稍差。經常有人在HEUR中剪切增稠劑中混入了一些具有良好 抗流掛的流變劑,其中包括纖維素醚或HASE(疏水改性堿溶脹乳 液)。但是新型流變劑則能替代上述混合體系,改善涂膜的整體 平滑性及遮蓋力。
在測試中,"增強型HEUR2"能替代優質絲光涂料中的標準 HEUR與疏水改性羥乙基纖維素(HMHEC)的組合體系,輥涂涂裝 可形成平滑的表面和極好的遮蓋力[7]。兩種系統均未出現任何流 掛,但HMHEC會使涂料流平性和遮蓋力變差。
能更快獲得穩定黏度
具有高剪切性的高效HEUR中剪切增稠劑是一種令人感興趣 的流變劑,可在各種剪切速率范圍內(包括施工剪切速率下)形 成有效黏度。此類流變劑也可采用新技術來制造。"增強型HEUR 3"便是典型實例之一,其效率和流變性完全可與高剪切速率貢獻 的標準中剪切HEUR的性能媲美。實際優勢在于涂料黏度達到穩定 的速度遠遠超過標準HEUR技術。