纤维素类增稠剂

1、 稳稳定性定性 通用性通用性 经济经济性性 相容性相容性 非离子非离子 保水性保水性 1纤维素增稠剂的纤维素增稠剂的化学结构化学结构oohohch2ohoooch2orohorooohohch2oho：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-

2、羟丁基甲基纤维素(a+e)2-羟乙基乙基纤维素(hemc) (c+d)2-羟丙基纤维素(hpc) (f)2纤维素增稠剂纤维素增稠剂 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： ehec3ch2ohohhohhhhoch2ohohohohhhhoch2ohoohhhhooohhch2ohoohhhhooohh纤维素纤维素乙基羟乙基纤维素乙基羟乙基纤维素 (ehec)o 氯化乙烷氯化乙烷ch2h2co环氧乙烷环氧乙烷羟乙基

3、纤维素羟乙基纤维素 (hec)o4羟乙基纤维素的结构羟乙基纤维素的结构ch2ohohhohhhhoch2ohohhhhoch2ohoohhhhooohhch2oohhhhooohch2ch2och2ch2ohoch2ch2och2ch2ohohch2ch2oohch2ch2och2ch2ol羟乙基羟乙基5l 通用性通用性 可应用于从无光到高光的各种涂料配方中可应用于从无光到高光的各种涂料配方中l 优异优异的色浆、颜料相容性的色浆、颜料相容性l 非非离子聚合物离子聚合物- ph稳定性稳定性l 延迟延迟水合作用，不产生结块水合作用，不产生结块 赋予赋予涂料涂料l 好的好的丰满度丰满度l 良好良好的

4、调色稳定性的调色稳定性l 良好良好的贮存稳定性的贮存稳定性l 良好良好的保水性的保水性natrosol hec性能性能67natrosol 生物稳定型羟乙基纤维素的化学结构式生物稳定型羟乙基纤维素的化学结构式ch2ohhohhhoch2ohohhhhoch2oohhhhooohhch2oohhhhooohch2ch2och2ch2ohoch2ch2och2ch2ohch2ch2oohoch2ch2och2ch2och2ch2ohoch2ch2ohch2ch2ohch2ch2och2ch2ooh8细菌酶菌酶菌酶菌生物降解与抗酶菌作用生物降解与抗酶菌作用9酶菌酶菌酶菌作用于纤维素上酶菌作用于纤维素

5、上纤维素纤维素生物降解生物降解natrosol b hec10natrosol b hec纤维素分子链断裂纤维素分子链断裂生物降解生物降解11natrosol b hec阻止酶菌作用于纤维素上阻止酶菌作用于纤维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决于纤维素取代度的大小以及取代抗酶菌作用的大小取决于纤维素取代度的大小以及取代 基团基团分布的均匀性分布的均匀性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止酶菌对纤维素分子链的破坏 natrosol b he

6、c不含生物杀灭剂不含生物杀灭剂 不推荐在涂料配方中降低防腐剂的正常用量不推荐在涂料配方中降低防腐剂的正常用量13natrosol b hecstormer kunatrosol btime, daysnon-b natrosol酶菌作用下涂料粘度下降情况比较酶菌作用下涂料粘度下降情况比较14natrosol 250 hbr 的增稠原理的增稠原理15纤维素增稠剂的增稠原理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。hh ohh ohh ohh ohh ohh o16纤维素增稠剂的增稠原理纤维素

7、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。 变现为在静态和低剪切有高粘度，在高剪切下位低粘度。17纤维素增稠剂导致的絮凝作用depletionlayersdepletionflocculation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

8、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18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，防水性能将受到影响。19 natrosol 250r20水延迟性的处理水延迟性的处理hec溶解溶解 前必须前必须分散均匀分散均匀易分散易分散natrosol hec在水中的分散过程在水中的分散过程充分分散的充分分散的hec在在ph值为碱性的条件下迅速溶

9、解值为碱性的条件下迅速溶解21水延迟性的处理水延迟性的处理分散性不佳的分散性不佳的hec在水中的分散过程在水中的分散过程没有完全分散的没有完全分散的hec在溶解过程中在溶解过程中外面形成一凝胶层外面形成一凝胶层,减慢溶解速度减慢溶解速度,造成结块造成结块.hec溶解溶解 前必须前必须分散均匀分散均匀22水延迟性的处理水延迟性的处理水合时间水合时间：hec加入水中到溶液粘度开始上升所需的时间加入水中到溶液粘度开始上升所需的时间延迟延迟水合水合：就是就是延迟溶液粘度升高的时间延迟溶液粘度升高的时间,这样可以使颗粒在溶解这样可以使颗粒在溶解之前之前完全完全分散分散,避免结块避免结块.natrosol

10、 r hec是通过表面处理达到延迟是通过表面处理达到延迟水合作用时间水合作用时间23水延迟性的处理水延迟性的处理 ph值值 对对 natrosol r的水合时间和溶解时间的影响的水合时间和溶解时间的影响25c203040506070100时间,分钟水溶液的粘度水合时间水合时间 ph 7.0ph 8.0ph 6.0溶解时间溶解时间 ph 7.0ph 7.024羟乙基纤维素的溶解羟乙基纤维素的溶解hec溶解的影响因素溶解的影响因素1.温度温度2. ph3.搅拌速度搅拌速度4.添加方式添加方式natrosol25羟乙基纤维素的溶解羟乙基纤维素的溶解hec最佳溶解方法最佳溶解方法1. 在搅拌的情况下将

11、在搅拌的情况下将hec加入到加入到ph 7.5的的水中水中2. 搅拌均匀搅拌均匀,完全分散完全分散3. 将溶液将溶液ph提高至提高至8.5,充分搅拌充分搅拌,溶解均匀溶解均匀26羟乙基纤维素的溶解羟乙基纤维素的溶解ph值和温度对值和温度对natrosol r hec水合时间的影响水合时间的影响:ph水合时间水合时间,min23456789105c15c25c35c1251020501002005001,00027羟乙基纤维素羟乙基纤维素的加入方法的加入方法涂料生产过程中涂料生产过程中hec的加入点的加入点1. 在打浆阶段加入在打浆阶段加入直接在颜填料前加入直接在颜填料前加入2. 在调漆阶段加入

12、在调漆阶段加入a.以预分散浆形式加入以预分散浆形式加入,可用于分散的载体有可用于分散的载体有: 水水 二醇类溶剂二醇类溶剂 成膜助剂成膜助剂b.以预溶浆形式加入以预溶浆形式加入,预溶浆包括预溶浆包括:i. hecii. 防腐剂防腐剂c.喷射加入喷射加入28羟乙基纤维素羟乙基纤维素的加入方法的加入方法分散缸natrosol hec在颜料分散阶段加入在颜料分散阶段加入1. 在加入水、乙二醇类溶剂和在加入水、乙二醇类溶剂和成膜助剂后，加入成膜助剂后，加入hec 。2. hec 应在表面活性剂、分散应在表面活性剂、分散剂、有机胺剂、有机胺/氨水以及颜料前氨水以及颜料前加入。加入。打浆水以及助剂泵往调漆

13、缸颜填料29羟乙基纤维素羟乙基纤维素的加入方法的加入方法分散或浆料缸调漆缸包装natrosol hec在调漆阶段以预分散浆形式在调漆阶段以预分散浆形式加入加入1. hec可以在以下两种设备中进行可以在以下两种设备中进行预分散预分散: 颜料颜料分散缸分散缸 专门的专门的hec预分散缸预分散缸2. hec预分散浆在纤维素水合作用预分散浆在纤维素水合作用开始前泵送到调漆缸中开始前泵送到调漆缸中,搅拌均匀搅拌均匀30羟乙基纤维素羟乙基纤维素的加入方法的加入方法分散缸调漆缸包装natrosol乳液hec在调漆阶段以预溶浆形式加在调漆阶段以预溶浆形式加入入1. hec在调漆缸中进行预分散在调漆缸中进行预分

14、散.2. 在纤维素水合作用开始后，将在纤维素水合作用开始后，将颜料浆及乳液泵送至调漆缸中颜料浆及乳液泵送至调漆缸中,搅拌均匀搅拌均匀.31羟乙基纤维素羟乙基纤维素的加入方法的加入方法调漆缸natrosol包装 后添加调整涂料粘度后添加调整涂料粘度1. 将将hec在专门的预分散缸中进行预分散在专门的预分散缸中进行预分散.2. 在纤维素水合作用开始前将在纤维素水合作用开始前将hec预分散浆投预分散浆投入或泵送到调漆缸中入或泵送到调漆缸中,搅拌均匀搅拌均匀. 32羟乙基纤维素羟乙基纤维素的加入方法的加入方法喷射到调漆缸中natrosol水喷射装置 喷射添加喷射添加1. hec 加入喷射装置的漏斗中加

15、入喷射装置的漏斗中2. 通过水流产生的负压将通过水流产生的负压将hec带入水流中带入水流中,并在水中分散均匀并在水中分散均匀.3. hec的分散体喷射到调漆缸中的分散体喷射到调漆缸中,搅拌均匀搅拌均匀.3334ch2och2ch2ohooohoohhooch2och2ch2ohohch2och2ch2orooohoohhooch2och2ch2ohoh+ naoh + rx+ na+ + x- + h2onn35优点优点3630萬萬分子量分子量结构结构ohohohohohohohohohohoh hydrophobically modified hydroxyethylcellulose產品名

16、：產品名： 37聚合物主链聚合物主链疏水集团疏水集团38 natrosol 250 hbr 增稠机理(兩種方式)3940内用无光墙漆内用无光墙漆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小纤维破裂小纤维破裂产生飞溅产生飞溅高弹性高弹性系系数产生的数产生的液体小纤液体小纤维维, g 滚筒的起点滚筒的起点42低低 g 涂料涂料(plus 330)高高 g 涂料涂料 (h4br)43natrosol plus的抗飞溅性的抗飞溅性用用 natrosol plus 330增稠的增稠的内墙平光涂料内墙平光涂料用用natrosol 250h4br增稠的增稠的内墙平光涂料内墙平光涂料44natrosol plus 330 和和 natrosol 250 hbrucar379g70-pvc醋丙平光涂料增稠效率natrosol磅/ici,抗飞溅性 抗流挂,耐擦