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日志

影响乳状液粘度的因素

热度 9已有 1472 次阅读2009-10-28 10:41 |个人分类:水性漆

主要有以下几点:
1.外相的粘度
2.内相的粘度
3.分散相的体积分数
4.乳化剂及界面膜的性质
5.电粘度效应
6.乳液粒子大小及其分布
当另外添加成膜助剂,溶剂等时,体系粘度及其它某些性能也会跟着起变化。
1.外相粘度或连续相粘度的影响很容易观察和理解,典型的例子就是用水溶性增稠剂的增稠作用,还有就是用了保护胶体的乳液粘度通常会比不用保护胶体的要高一些,因为这些保护胶体的水溶链段伸向水中,增加了水相的粘度。
还有化学方面的因素:连续相中还可以加入除增稠剂外的别的物质,这些物质的化学组成,极性,离解性及其离子电荷,酸碱性等都会对粘度产生影响。这个也好理解。碱性物质通常就是PH调节剂,它会和部分未被中和的羧基继续作用,同时对有些水性树脂产生催化降解,一方面中和羧基使树脂带的电荷更多,链段更伸展,粘度增加,另一方面,树脂分子链降解变短,粘度又会下降。部分电解质会电离出高价阳离子,这个会很容易使很多乳液破乳。
2.内相的粘度:主要有这样两种情况:一种是当内相的粘度与连续相介质的粘度接近时或者更低时,另外乳化剂又不能阻止受到的连续相的切向应力向内部传递,已经有实验观察到这种情况下液滴内部的环流现象,这时内相也就会吸收并损耗较多的能量,从而对粘度有贡献。当乳化层可以阻止受到的切向应力传递到内相或者内相粘度很高,这时的粒子更接近固体颗粒的性质,这时其化学组成对粘度的影响更大。大部分涂料用乳液,其分子量都较高,故内相粘度也较高或者远比水的粘度要高。
3.分散相体积分数:这是一个很重要的因素。这个很容易理解,随着分散相体积的增加,乳液粒子互相作用的几率明显增加,而这些粒子占有一定的体积,表面有一定的活性剂或者电荷,并具备一定的极性等,这些无论哪一项增加,都会对粘度产生影响。还有一点就是相转变,对某种乳液体系,在分散相的体积达到一定比例时便会发生相转变,连续相将会发生变化,对应的粘度将会有突变。
4.乳化剂及界面层:乳化剂的浓度不同时的影响,主要通过对粒子的稳定性(粒子的大小和数目)产生影响,在较为复杂的系统中,体系中有很多的外加物,比如乳胶漆中通常要加入很多别的材料,乳化剂有可能出现迁移。乳化剂的浓度和化学性质比如在两相的分配系数及离子性质会对相反转及流变性产生影响。乳化剂形成的界面层,其本身的粘弹性可以在一定程度阻止切向应力向内的传递,另一方面对粒子的稳定性也有直接影响,影响粒子大小和数目也就影响了粘度。界面膜受到剪切时,界面层分子(包括乳化剂,及平衡位置的水分子,粒子界面层边界的油性分子)会从平衡位置移动,由此产生张力和能量吸收与损耗。
乳化剂在超过其临界胶束浓度时,会形成液晶等结构,还有可能会形成多层结构;乳化剂复配时,有些品种形成的复合结构具有很高的粘弹性,对乳液稳定性和粘度影响都较大。
乳化剂会增容体系中加入的有机物,特别是小分子量亲油性很强的非极性物,这样也间接地影响了粘度。
5.电粘度效应:来源于液滴剪切变形时双电层的变形及不同粒子双电层间的相互作用,对粘度有影响,对稳定性也有影响。
6.粒子大小和分布:
未完,闲时补充。

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发表评论 评论 (3 个评论)

回复 admin 2009-10-28 11:31
未完,闲时等你补充完了再评价,呵呵
回复 zpey2010 2010-11-8 13:50
碱性物质(pH调节剂)对有些水溶性树脂会催化降解?怎么反应?
回复 wyj7506 2010-11-8 14:45
聚酯的碱性水解。

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