聚氨酯增稠剂(PU增稠剂)因其液态供货形式、易于添加以及应用广泛,而成为各类水性体系的常用产品。由于此类产品缔合特性,需要与配方中多种不同疏水组分的相互作用,必需做到种类齐全,以 达到最佳效果。
PU增稠剂的特点是在全部剪切率范围都有流变效果。而适用低、中、高剪切范围的产品之间存在区别。 选择适合的产品,可调节储存稳定性、罐内黏度、加工性及抗流挂性。通常可将各类PU增稠剂组合使用,或与其它流变助剂组合使用。低剪产品主要用于改善储存稳定性、运输性能以及抗流挂性,同时还能以极低用量实现高黏度。 为调节中剪切范围的罐内黏度,最好采用低剪黏度增加不多的产品。这类缔合型增稠剂也称为“KU驱动剂”。低剪与中剪增稠剂都可产生假塑特性。而通过牛顿流体实现适当黏度增加的产品,则特别适用于高剪范围,可改善施工性能,例如,提高刷涂或辊涂手感,同时减少飞溅。
牛顿流体特性也非常适合喷涂应用,并可确保良好的基材润湿性和流平性。高剪增稠剂也称为“ICI驱动剂” 。
PU增稠剂因其缔合特性,对体系依赖很强。与树脂的相互作用最强,不仅取决于树脂类型,还取决于树脂含量:树脂含量越高,效果越强。其它材料也会影响缔合机制,尤其是溶剂、成膜助剂以及表面活性物质,也会影响聚氨酯增稠剂的效果。
PU增稠剂为较高分子量的亲水聚合物,具有线性、支化或星形结构并带有疏水基团。疏水基团通过聚氨酯基团连接在亲水主链。因此,这些产品也称为氨基甲酸酯增稠剂或HEUR增稠剂(HEUR = 疏水改性聚氨酯)。由于这类增稠剂不含离子基团,因此也称为非离子合成缔合型增稠剂(NISAT)。根据所需的有效范围,有多种方法可做PU增稠剂的改性。例如,可选择性调整链长(分子量)、疏水基团类型和数量,以及聚合物结构,用以开发适用于低、中、高剪切范围的产品。疏水配方组分(例如树脂分散液)对于聚氨酯增稠剂的有效性至关重要,否则无法在体系中产生效果。