本文以重水為分散相的乳膠漆配方為例，通過不同類型膨潤土、增稠劑的復配，分析其在該配方體系的流變粘度影響規律。

    一、概述

    膨潤土又稱為蒙脫石、硅酸鎂鋁，是一種片層狀的鋁鎂硅酸鹽粘土材料，也是天然二維納米材料，其單片層厚度僅為0.93~0.96nm。自然界中存在的蒙脫石多數以片層堆疊型式存在。蒙脫石片層天然帶有電負性，在蒙脫石片層與片層之間充斥著可交換性陽離子。一般根據蒙脫石片層間可交換離子種類對蒙脫石進行分類，如：鈣基蒙脫石、鈉基蒙脫石、氫基蒙脫石等等。

    膨潤土片層可以在水中懸浮、分散、剝離，形成具有觸變性能的凝膠。尤其是鈉基蒙脫石，可形成穩定的觸變凝膠體。膨潤土在水性涂料中的應用，可以起到良好的懸浮、防沉降、觸變、增稠性能，尤其是對涂料的儲存穩定性有著良好的使用效果。

    膨潤土在水中分散，端面和層面間相互連接形成類似“卡片屋”的互穿網狀結構，實現其增稠、懸浮和觸變性能。水中的電解質含量對膨潤土的懸浮、增稠性能影響較明顯。

    本文以采用重水為分散相的乳膠漆配方為例，研究膨潤土與不同類型的水性增稠劑復配對乳膠漆流變性能的影響規律。

    二、試驗部分

    2.1原材料及配方

表1、乳膠漆配方表

表2、原料類型及廠家表

    2.2樣品制備

    將膨潤土與增稠劑按比例稱量，并進行干粉共混，得到待測樣品。樣品標號及對應方案如表3所示。

表3、測試樣品方案表

    2.3乳膠涂料制備方法

    在測試過程中，重鈣的加入使得體系的粘度過高，無法用旋轉粘度計進行粘度測試，因此在評價過程中，去掉重鈣，保持其他組分不變。

    按照配方要求，稱取定量膨潤土，加入水中攪拌分散15分鐘，攪拌機轉速1500rpm；然后計入纖維素，1500rpm攪拌15分鐘，再加入消泡劑和乳液，1000rpm攪拌15分鐘，得到乳膠漆樣品。

    2.4評價方法

    采用brookfieldRV2型旋轉粘度計，對乳膠漆進行流變粘度測試。

    三、數據分析

    3.1增稠劑種類的影響

    將2#，3#，4#和6#樣品按照2.1乳膠漆配方進行計量，按照2.3的方案進行乳膠漆樣品制備。然后測試對應乳膠漆樣品的在不同儲存時間下的流變粘度。結果如圖1-3所示。

圖1、SMP-N與增稠劑復配在乳膠漆中的流變粘度變化圖（即時粘度）

圖2、SMP-N與增稠劑復配在乳膠漆中的流變粘度變化圖（放置2天粘度）

圖3、SMP-N與增稠劑復配在乳膠漆中的流變粘度變化圖（放置6天粘度）

    從圖中可以看出，添加膨潤土或膨潤土與增稠劑的復合物后，乳膠漆的粘度明顯升高，尤其是低剪切粘度（6rpm）升高明顯。2#，3#，4#和6#四個樣品中，6#樣品流變粘度值*。隨著放置時間的延長，乳膠漆均出現不同程度的降黏，但6#樣品的粘度值仍是所測試樣品中粘度值較高的樣品。

    3.2HPMC用量的影響

    將2#，5#，6#、7#和8#樣品按照2.1乳膠漆配方進行稱量，按照2.3的方案進行乳膠漆樣品制備。然后測試對應乳膠漆樣品的在不同儲存時間下的流變粘度。結果如圖4-6所示。

圖4、不同HPMC用量樣品在乳膠漆中的流變粘度變化圖（即時粘度）

圖5、不同HPMC用量樣品在乳膠漆中的流變粘度變化圖（放置2天粘度）

圖6、不同HPMC用量樣品在乳膠漆中的流變粘度變化圖（放置6天粘度）

    從圖中可以看出，隨著增稠劑HPMC用量的增加，乳膠漆樣品粘度呈上升趨勢。但隨著放置時間的延長，乳膠漆樣品的粘度出現波動，放置2天的樣品粘度高于即時樣品，放置6天后粘度又開始下降。綜合分析，5#樣品的粘度波動相對較小。

    3.3HPMC與不同膨潤土復配的影響

    將5#，9#和10#樣品按照2.1乳膠漆配方進行稱量，按照2.3的方案進行乳膠漆樣品制備。然后測試對應乳膠漆樣品的在不同儲存時間下的流變粘度。結果如圖7-9所示。

圖7、HPMC與不同型號膨潤土復配樣品在乳膠漆中的流變粘度曲線（即時粘度）

圖8、HPMC與不同型號膨潤土復配樣品在乳膠漆中的流變粘度曲線（放置2天粘度）

圖9、HPMC與不同型號膨潤土復配樣品在乳膠漆中的流變粘度曲線（放置6天粘度）

    從圖中可以看出，三個樣品中，5#樣品粘度*，但隨著放置時間的變化，粘度波動較大，其次是10#樣品，粘度隨放置時間波動*小。

    將10#樣品與1#樣品做對比，結果如圖10-12所示。

圖10、1#和10#樣品在在乳膠漆中的流變粘度曲線（即時粘度）

圖11、1#和10#樣品在在乳膠漆中的流變粘度曲線（放置2天粘度）

    圖12、1#和10#樣品在在乳膠漆中的流變粘度曲線（放置6天粘度）

    從圖中可以看出，1#和10#樣品在本文的涂料配方中使用，表現出相似的粘度和流變特性。

    四、結論

    1、在以重水為分散相的乳膠漆配方中，膨潤土也可以起到明顯的增稠性能，但隨著放置時間的延長，其粘度值下降。

    2、在本實驗所用的以重水為分散介質的乳膠漆配方中，PAAS、JK1002和HPMC三種增稠劑分別與鈉基膨潤土復配，其中HPMC與鈉基膨潤土復配表現出更加優異的增稠性能。

    3、三種鈉基膨潤土SMP-N，SMF-N和SMY-1按相同比例與HPMC復配，SMY-1表現出的穩定性更加優異；

    4、SMY-1與HPMC復配可達到與bentoneGS相似的增稠流變性能。