羥乙基纖維素的增稠機理是通過形成分子間和分子內(nèi)氫鍵以及分子鏈的水合和鏈式纏繞來實現(xiàn)粘度的增加。因此,羥乙基纖維素增稠的方法可以分為兩個方面:一個是分子間和分子內(nèi)氫鍵的作用,疏水主鏈通過氫鍵與周圍的水分子結(jié)合,從而改善聚合物本身的流體。體積減小了顆粒自由移動的空間,從而增加了系統(tǒng)的粘度。其次,通過分子鏈的纏繞和重疊,纖維素鏈在整個體系中顯示出三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而增加了粘度。
看看纖維素如何在系統(tǒng)的儲存穩(wěn)定性中起作用:首先,氫鍵的作用限制游離水的流動,在保水中起作用,并且有助于防止水分離;第二,纖維素鏈的相互性卷繞纏繞在顏料填料和乳膠顆粒之間產(chǎn)生交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或分離區(qū)域,其起到防止沉降的作用。
上述兩種作用模式的組合使得羥乙基纖維素具有非常好的儲存穩(wěn)定性。在乳膠漆生產(chǎn)中,HEC在分散過程中添加隨著外力的增加,剪切速度梯度增大,分子排列順序平行于流動方向。分子鏈之間的重疊纏繞系統(tǒng)被破壞并且彼此容易滑動,這表明系統(tǒng)的粘度降低。由于該系統(tǒng)含有大量其他組分(顏料,乳液),所以即使在涂料已經(jīng)放置很長時間之后,該有序布置也不能恢復(fù)交聯(lián)的研磨狀態(tài)。在這種情況下,HEC僅依賴于氫鍵。由于水的增稠作用,使得HEC的增稠效率降低,這種體系儲存穩(wěn)定性狀態(tài)的分散性也降低了。然而,溶解的HEC在低攪拌速度下均勻分散在體系中,HEC鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不太嚴重。這表現(xiàn)出較高的增稠效率和儲存穩(wěn)定性。顯然,兩種增稠方法同時作為有效增稠纖維素和保證儲存穩(wěn)定性的先決條件。換句話說,纖維素在水中的溶解和分散會嚴重影響其增稠效果及其對儲存穩(wěn)定性的貢獻。
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