纖維素類增稠劑

1、 穩(wěn)穩(wěn)定性定性 通用性通用性 經濟經濟性性 相容性相容性 非離子非離子 保水性保水性 1纖維素增稠劑的纖維素增稠劑的化學結構化學結構oohohch2ohoooch2orohorooohohch2oho：a) ch3b) ch2coonac) ch2ch3d) ch2ch2ohe) ch2ch2ch(oh)ch3f) ch2ch(oh)ch3生產羧甲基纖維素鈉（scmc) （b）羧甲基2-羧乙基纖維素鈉（b+d）羥乙基纖維素(hec) （d） natrosol 250 hbr甲基纖維素（mc） - (a)2-羥丙基甲基纖維素(hpmc) （a+f）2-羥乙基甲基纖維素(hemc) (a+d)2-

2、羥丁基甲基纖維素(a+e)2-羥乙基乙基纖維素(hemc) (c+d)2-羥丙基纖維素(hpc) (f)2纖維素增稠劑纖維素增稠劑 50年來，纖維素增稠劑是一種最重要的水性涂料流變助劑。盡管纖維素不溶于水，但通過化學反應，它可以溶于水。最有名的纖維素增稠劑包括：羥乙基纖維素： hec羥丙基甲基纖維素： hpmc羧甲基纖維素： cmc乙基羥乙基纖維素： ehec3ch2ohohhohhhhoch2ohohohohhhhoch2ohoohhhhooohhch2ohoohhhhooohh纖維素纖維素乙基羥乙基纖維素乙基羥乙基纖維素 (ehec)o 氯化乙烷氯化乙烷ch2h2co環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷羥乙基

3、纖維素羥乙基纖維素 (hec)o4羥乙基纖維素的結構羥乙基纖維素的結構ch2ohohhohhhhoch2ohohhhhoch2ohoohhhhooohhch2oohhhhooohch2ch2och2ch2ohoch2ch2och2ch2ohohch2ch2oohch2ch2och2ch2ol羥乙基羥乙基5l 通用性通用性 可應用于從無光到高光的各種涂料配方中可應用于從無光到高光的各種涂料配方中l(wèi) 優(yōu)異優(yōu)異的色漿、顏料相容性的色漿、顏料相容性l 非非離子聚合物離子聚合物- ph穩(wěn)定性穩(wěn)定性l 延遲延遲水合作用，不產生結塊水合作用，不產生結塊 賦予賦予涂料涂料l 好的好的豐滿度豐滿度l 良好良好的

4、調色穩(wěn)定性的調色穩(wěn)定性l 良好良好的貯存穩(wěn)定性的貯存穩(wěn)定性l 良好良好的保水性的保水性natrosol hec性能性能67natrosol 生物穩(wěn)定型羥乙基纖維素的化學結構式生物穩(wěn)定型羥乙基纖維素的化學結構式ch2ohhohhhoch2ohohhhhoch2oohhhhooohhch2oohhhhooohch2ch2och2ch2ohoch2ch2och2ch2ohch2ch2oohoch2ch2och2ch2och2ch2ohoch2ch2ohch2ch2ohch2ch2och2ch2ooh8細菌酶菌酶菌酶菌生物降解與抗酶菌作用生物降解與抗酶菌作用9酶菌酶菌酶菌作用于纖維素上酶菌作用于纖維素

5、上纖維素纖維素生物降解生物降解natrosol b hec10natrosol b hec纖維素分子鏈斷裂纖維素分子鏈斷裂生物降解生物降解11natrosol b hec阻止酶菌作用于纖維素上阻止酶菌作用于纖維素上抗酶菌作用抗酶菌作用酶菌酶菌12natrosol b hec抗酶菌作用抗酶菌作用抗酶菌作用的大小取決于纖維素取代度的大小以及取代抗酶菌作用的大小取決于纖維素取代度的大小以及取代 基團基團分布的均勻性分布的均勻性natrosol b hec分子具有高度均勻的取代，可以有效阻分子具有高度均勻的取代，可以有效阻止酶菌對纖維素分子鏈的破壞止酶菌對纖維素分子鏈的破壞 natrosol b he

6、c不含生物殺滅劑不含生物殺滅劑 不推薦在涂料配方中降低防腐劑的正常用量不推薦在涂料配方中降低防腐劑的正常用量13natrosol b hecstormer kunatrosol btime, daysnon-b natrosol酶菌作用下涂料粘度下降情況比較酶菌作用下涂料粘度下降情況比較14natrosol 250 hbr 的增稠原理的增稠原理15纖維素增稠劑的增稠原理纖維素增稠劑的增稠原理 纖維素類增稠劑的疏水主鏈與周圍水分子通過氫鍵締合，提高了聚合物本身的流體體積，減少了顆粒自由活動的空間，從而提高了體系粘度。hh ohh ohh ohh ohh ohh o16纖維素增稠劑的增稠原理纖維素

7、增稠劑的增稠原理 這是因為靜態(tài)或低剪切速度時，纖維素分子鏈處于無序狀態(tài)而使體系呈現(xiàn)高粘性；而在高剪切速度時，分子平行于流動方向作有序排列，易于相互滑動，所以體系粘度下降。 通過分子鏈的纏繞實現(xiàn)粘度的提高，分子相互交織形成的立體網狀結構，介質于溶質被包圍在網眼中間，不能自由流動，實現(xiàn)增稠效果。 變現(xiàn)為在靜態(tài)和低剪切有高粘度，在高剪切下位低粘度。17纖維素增稠劑導致的絮凝作用depletionlayersdepletionflocculation乳膠溶液中加入纖維素后，由于纖維素自身靠溶脹增稠，它將擠壓乳膠粒子不斷相互接近，當纖維素用量達到一定濃度，將引起乳液的絮凝。同樣的原理是用于乳膠漆中。乳膠

8、粒子溶脹的纖維素分子如右圖所示，即使一個乳膠漆還沒達到絮凝的狀態(tài)，實際的乳膠粒子在體系中分散已不均勻18顯微片這里是兩張實際的顯微鏡照片。左圖所示是沒有纖維素的條件下，干燥的乳膠粒子均勻的分散。右圖所示，由于纖維素的加入，干燥以后的乳膠粒子不再均勻分散，其中沒有粒子的地方是由于纖維素溶脹所至。可以想象，涂料在成膜后，由于其不均勻性，將有孔道形成，防水性能將受到影響。19 natrosol 250r20水延遲性的處理水延遲性的處理hec溶解溶解 前必須前必須分散均勻分散均勻易分散易分散natrosol hec在水中的分散過程在水中的分散過程充分分散的充分分散的hec在在ph值為堿性的條件下迅速溶

9、解值為堿性的條件下迅速溶解21水延遲性的處理水延遲性的處理分散性不佳的分散性不佳的hec在水中的分散過程在水中的分散過程沒有完全分散的沒有完全分散的hec在溶解過程中在溶解過程中外面形成一凝膠層外面形成一凝膠層,減慢溶解速度減慢溶解速度,造成結塊造成結塊.hec溶解溶解 前必須前必須分散均勻分散均勻22水延遲性的處理水延遲性的處理水合時間水合時間：hec加入水中到溶液粘度開始上升所需的時間加入水中到溶液粘度開始上升所需的時間延遲延遲水合水合：就是就是延遲溶液粘度升高的時間延遲溶液粘度升高的時間,這樣可以使顆粒在溶解這樣可以使顆粒在溶解之前之前完全完全分散分散,避免結塊避免結塊.natrosol

10、 r hec是通過表面處理達到延遲是通過表面處理達到延遲水合作用時間水合作用時間23水延遲性的處理水延遲性的處理 ph值值 對對 natrosol r的水合時間和溶解時間的影響的水合時間和溶解時間的影響25c203040506070100時間,分鐘水溶液的粘度水合時間水合時間 ph 7.0ph 8.0ph 6.0溶解時間溶解時間 ph 7.0ph 7.024羥乙基纖維素的溶解羥乙基纖維素的溶解hec溶解的影響因素溶解的影響因素1.溫度溫度2. ph3.攪拌速度攪拌速度4.添加方式添加方式natrosol25羥乙基纖維素的溶解羥乙基纖維素的溶解hec最佳溶解方法最佳溶解方法1. 在攪拌的情況下將

11、在攪拌的情況下將hec加入到加入到ph 7.5的的水中水中2. 攪拌均勻攪拌均勻,完全分散完全分散3. 將溶液將溶液ph提高至提高至8.5,充分攪拌充分攪拌,溶解均勻溶解均勻26羥乙基纖維素的溶解羥乙基纖維素的溶解ph值和溫度對值和溫度對natrosol r hec水合時間的影響水合時間的影響:ph水合時間水合時間,min23456789105c15c25c35c1251020501002005001,00027羥乙基纖維素羥乙基纖維素的加入方法的加入方法涂料生產過程中涂料生產過程中hec的加入點的加入點1. 在打漿階段加入在打漿階段加入直接在顏填料前加入直接在顏填料前加入2. 在調漆階段加入

12、在調漆階段加入a.以預分散漿形式加入以預分散漿形式加入,可用于分散的載體有可用于分散的載體有: 水水 二醇類溶劑二醇類溶劑 成膜助劑成膜助劑b.以預溶漿形式加入以預溶漿形式加入,預溶漿包括預溶漿包括:i. hecii. 防腐劑防腐劑c.噴射加入噴射加入28羥乙基纖維素羥乙基纖維素的加入方法的加入方法分散缸natrosol hec在顏料分散階段加入在顏料分散階段加入1. 在加入水、乙二醇類溶劑和在加入水、乙二醇類溶劑和成膜助劑后，加入成膜助劑后，加入hec 。2. hec 應在表面活性劑、分散應在表面活性劑、分散劑、有機胺劑、有機胺/氨水以及顏料前氨水以及顏料前加入。加入。打漿水以及助劑泵往調漆

13、缸顏填料29羥乙基纖維素羥乙基纖維素的加入方法的加入方法分散或漿料缸調漆缸包裝natrosol hec在調漆階段以預分散漿形式在調漆階段以預分散漿形式加入加入1. hec可以在以下兩種設備中進行可以在以下兩種設備中進行預分散預分散: 顏料顏料分散缸分散缸 專門的專門的hec預分散缸預分散缸2. hec預分散漿在纖維素水合作用預分散漿在纖維素水合作用開始前泵送到調漆缸中開始前泵送到調漆缸中,攪拌均勻攪拌均勻30羥乙基纖維素羥乙基纖維素的加入方法的加入方法分散缸調漆缸包裝natrosol乳液hec在調漆階段以預溶漿形式加在調漆階段以預溶漿形式加入入1. hec在調漆缸中進行預分散在調漆缸中進行預分

14、散.2. 在纖維素水合作用開始后，將在纖維素水合作用開始后，將顏料漿及乳液泵送至調漆缸中顏料漿及乳液泵送至調漆缸中,攪拌均勻攪拌均勻.31羥乙基纖維素羥乙基纖維素的加入方法的加入方法調漆缸natrosol包裝 后添加調整涂料粘度后添加調整涂料粘度1. 將將hec在專門的預分散缸中進行預分散在專門的預分散缸中進行預分散.2. 在纖維素水合作用開始前將在纖維素水合作用開始前將hec預分散漿投預分散漿投入或泵送到調漆缸中入或泵送到調漆缸中,攪拌均勻攪拌均勻. 32羥乙基纖維素羥乙基纖維素的加入方法的加入方法噴射到調漆缸中natrosol水噴射裝置 噴射添加噴射添加1. hec 加入噴射裝置的漏斗中加

15、入噴射裝置的漏斗中2. 通過水流產生的負壓將通過水流產生的負壓將hec帶入水流中帶入水流中,并在水中分散均勻并在水中分散均勻.3. hec的分散體噴射到調漆缸中的分散體噴射到調漆缸中,攪拌均勻攪拌均勻.3334ch2och2ch2ohooohoohhooch2och2ch2ohohch2och2ch2orooohoohhooch2och2ch2ohoh+ naoh + rx+ na+ + x- + h2onn35優(yōu)點優(yōu)點3630萬萬分子量分子量結構結構ohohohohohohohohohohoh hydrophobically modified hydroxyethylcellulose產品名

16、：產品名： 37聚合物主鏈聚合物主鏈疏水集團疏水集團38 natrosol 250 hbr 增稠機理(兩種方式)3940內用無光墻漆內用無光墻漆natrosol plus 330 和和 natrosol 250 hbr103粘度,cps剪切速率剪切速率,sec-1 0.63% plus 330 0.48% 250 hbr104105110110210410341小纖維破裂小纖維破裂產生飛濺產生飛濺高彈性高彈性系系數產生的數產生的液體小纖液體小纖維維, g 滾筒的起點滾筒的起點42低低 g 涂料涂料(plus 330)高高 g 涂料涂料 (h4br)43natrosol plus的抗飛濺性的抗飛濺性用用 natrosol plus 330增稠的增稠的內墻平光涂料內墻平光涂料用用natrosol 250h4br增稠的增稠的內墻平光涂料內墻平光涂料44natrosol plus 330 和和 natrosol 250 hbrucar379g70-pvc醋丙平光涂料增稠效率natrosol磅/ici,抗飛濺性 抗流掛,耐擦