缔合型增稠剂的结构、性能及增稠机理研究进展.docxVIP

缔合型增稠剂的结构、性能及增稠机理研究进展

李高宁;韩洪燕;黄秀红

【摘要】缔合型增稠剂是一种水溶性聚合物,在临界缔合浓度以上,形成以分子间缔合为主的超分子结构,增大了流体力学体积,因此具有较好的增稠性,是新一代的增稠剂.本文主要介绍了疏水缔合水溶性聚合物的结构及溶液性质,具体讨论了影响疏水缔合水溶性聚合物的增稠性能的多种因素,包括聚合物的结构和组成,分子量,离子基团,温度,剪切速率,表面活性剂.%Theassociativethickenerisawater-solublepolymer,itswithgoodthickeningbecausetheassociativethickenerformssupramolecularstructuresbasedontheintermolecularassociationwhichincreasesthehydrody-namicvolumewhenitsabovethecriticalaggregationconcentration.Thispapermainlyintroducesthestructureandsolutionpropertiesofhydrophobicallyassociatingwater-solublepolymer,specificallydiscussesavarietyoffactorsthataffectthethickeningpropertiesofthepolymer,includingthestructureandcompositionofthepolymermolecularweight,ionicgroups,temperature,shearrate,thesurfaceactiveagent.

【期刊名称】《合成材料老化与应用》

【年(卷),期】2012(041)004

【总页数】6页(P37-42)

【关键词】增稠剂;结构;性能;疏水缔合

【作者】李高宁;韩洪燕;黄秀红

【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042

【正文语种】中文

【中图分类】TQ31

在涂料中，增稠剂作为调整涂料的流变性能和保水性能的功能助剂，在涂料涂布操作和涂层性能改善中起着重要的作用，目前应用较广的是缔合型增稠剂。缔合型增稠剂实质是疏水改性的水溶性聚合物，按其结构可分为疏水改性缔合型聚氨酯(HEUR)，疏水改性碱溶胀乳液(HASE)及疏水改性羟乙基纤维素(HMHEC)［1，2］。与传统涂料增稠剂相比，缔合型增稠剂拥有优良的流变性能和较好的保水性能，因此应用于涂料中有较好的效果。本文主要阐述了疏水缔合型增稠剂的基本结构和性能，并综述其缔合增稠机理的研究进展。

1.1疏水缔合水溶性聚合物的结构模型

20世纪80年代中期，Evani［3］提出了疏水聚合物的概念。疏水缔合水溶性聚合物是指聚合物的亲水性大分子主链上带有少量(摩尔分数大约为2%－5%)疏水基团的一类水溶性聚合物，是近些年用于流体流变性能控制的一种新材料［4－5］。在水溶液中［6－8］可通过疏水基团发生缔合作用，并且有带电离子基团的静电排斥与吸引的相互竞争与协同作用，使大分子链产生分子内或分子间的缔合。当疏水缔合水溶性聚合物在水溶液中的浓度超过某一值时，形成一个暂时的三维网络聚合物链，使含有此聚合物结构的体系具有良好的增稠及抗剪切特性［4］。

在稀溶液中，大分子主要以分子内缔合作用为主，这样就会使大分子链发生卷曲，流体力学体积减小，特性粘数下降。当聚合物的浓度高于某一临界值即临界浓度时，大分子链通过疏水缔合作用聚集，形成以分子间缔合为主的超分子结构——动态物理交联网络结构，流体力学体积增大，溶液粘度大幅度上升。当加入小分子电解质时，溶剂的极性增加，使疏水缔合作用增强［9］，而产生明显的抗盐性。由疏水缔合形成的动态物理交联网络在高剪切作用下将会受到破坏，使溶液粘度下降，当剪切作用降低或消除后大分子链间的物理交联会重新形成，粘度再度恢复，不会发生像一般高分子量的聚合物在高剪切速率下的那种不可逆剪切降解。疏水缔合聚合物独特的溶解性能使它们在许多领域具有重要的用途，包括药物缓释，流变控制，原油开采，涂料增稠，污水处理及摩擦减阻等［9－12］。

Francois［13］认为，水溶性缔合聚合物的结构模型按照拓扑结构理论可分为接枝聚合物和远鳌聚合物(telechelicpolymer)两种。接枝聚合物包括疏水基在主链上无规分布和连续嵌段分布以及位于亲水隔基