聚氨酯類增稠劑是一種相對(duì)分子量較低的，締合型增稠為主的水溶性聚氨酯。
分子結(jié)構(gòu)中既有親水部分又有親油部分。增稠機(jī)理以其“親油-親水-親油”形式的三嵌段聚合結(jié)構(gòu)，使鏈段為親油基團(tuán)（脂肪烴基），中間為水溶性的親水鏈段（高分子量聚乙二醇）在水溶液中親油端基締合形成膠束，通過膠束的增加形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)增加體系粘度。水性聚氨酯增稠劑是一類高效締合型增稠劑，具有自身黏度低、增稠能力強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、不易長霉等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為水性涂料中不可缺少的一種助劑。
1、親水段的選擇
水性締合型增稠劑親水段一般選用聚乙二醇多元醇（PEG）為主，一般合成選用PEG-8000、PEG-6000、PEG-4000，親水基團(tuán)大小的改變能夠明顯調(diào)節(jié)體系的粘度。
一般親水鏈越短，對(duì)于溶液的增稠效果越明顯。但當(dāng)親水鏈段相對(duì)分子質(zhì)量太小時(shí)，親水基的數(shù)量較少，疏水鏈段締合形成的膠束在體系中分散不開，同樣會(huì)影響增稠劑的增稠效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用分子量為6000的PEG制備出的增稠劑增稠粘度不是最大，但是增稠穩(wěn)定性好。
2、親油段的選擇
親油端基的大小是影響聚氨酯增稠劑增稠效果的主要因素，一般以長碳鏈烷醇十四醇、十六醇、十八醇作封端親油段。膠束的尺寸取決于碳鏈的長度，當(dāng)封端劑碳鏈太長時(shí)，由于増稠劑分子中疏水基團(tuán)太大而難溶于水，反而起不到增稠效果，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)十六醇帶來的增稠效率更高。
3、異氰酸酯的選擇
實(shí)驗(yàn)比較IPDI/HMDI/HDI，發(fā)現(xiàn)HDI合成的增稠劑效果最好。這是因?yàn)镠DI的反應(yīng)性強(qiáng)，HDI的疏水鏈段最小，而在聚氨酯增稠劑分子鏈中的疏水基團(tuán)越大，疏水鏈段就越易蜷縮在乳液中，大分子親水鏈段在水溶液中就越難以伸展開來，使大分子的疏水鏈段與乳膠粒子的接觸機(jī)會(huì)減少，因此阻礙了立體網(wǎng)絡(luò)的形成，影響了乳液黏度的增加。因此由HDI合成的增稠劑的增稠效果最好。
4、R值的選擇
當(dāng)Ｒ值（配方中NCO/OH的摩爾比）小于1.8時(shí)，預(yù)聚體粘度隨R值減小，增稠劑分子的親水鏈段增加，導(dǎo)致疏水基團(tuán)不足以形成有效的締合而使增稠性能減弱；當(dāng)R值大于2.0時(shí)，水性聚氨酯增稠劑親油段增加，疏水段使整體親水性下降，剛性增加，增稠效果下降。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)R值在1.8-2.0時(shí)分子鏈親水好增稠效率高。
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