聚合物濃度溶液粘度測(cè)量儀器-涂料溶液
聚合物通常制成富含助溶劑的溶液
聚合物濃度對(duì)水溶性體系粘度的影響
在水溶性體系中，粘度隨聚合物濃度的變化規(guī)律和有機(jī)溶液體系大不
相同。聚合物溶于有機(jī)溶劑而成的溶液，其性質(zhì)大多屬牛頓型；該溶液粘
度與聚合物濃度間的關(guān)系可用相對(duì)簡單的數(shù)學(xué)式(如方程式9)表達(dá)。反之，
水溶性體系的性質(zhì)傾向于非牛頓型；該體系粘度與聚合物濃度問的關(guān)系稍
復(fù)雜些，到目前為止尚沒有完全弄明白。
由于水溶性涂料經(jīng)濟(jì)、不污染又是以水為溶劑具有不可燃性，它在工
業(yè)涂料市場(chǎng)中所占的比例已愈來愈大。人們正在注重研究這種體系的流變
性。
許多水溶性體系是含有羧基的聚合物。這種聚合物是在水中或水和助
溶劑混合液中轉(zhuǎn)化成胺鹽而溶解的。在聚合物濃度為中等的情況下，聚合
物溶液通常轉(zhuǎn)化成膠束(micelle)分散體。由于溶液出現(xiàn)混濁，這些膠束可
能看得見，也可能看不清楚。然而，這種膠束的出現(xiàn)總會(huì)對(duì)溶液粘度產(chǎn)生
重大的影響。
水溶性聚合物通常制成富含助溶劑的溶液，然后再加水稀釋到施工粘
度。這些聚合物由于所含的水的鹽類基團(tuán)較少，其自身趨向于增水性。因
此，當(dāng)用水溶解時(shí)，這些聚合物分子發(fā)生收縮，吞沒的水量較少。其結(jié)果
，使溶液粘度比單獨(dú)的稀釋過程所期望的粘度更低些。但是，還有兩個(gè)很
強(qiáng)的影響因素足以抵銷粘度的降低。第一種因素，當(dāng)加水至聚合物溶液時(shí)
，由于水增強(qiáng)了鹽類基團(tuán)的離解作用，從而提高了聚合物的溶解能力，導(dǎo)
至同一分子上各離子間的斥力增加，形成一種較膨松的大分子，因而使粘
度增大。第二種，即更重要的因素是，這些大分子開始在富含助溶劑的溶
液中是相對(duì)穩(wěn)定的；當(dāng)稀釋時(shí)，穩(wěn)定性變差，易于形成聚集體(膠束)。這
些膠束充分被有機(jī)助溶劑所溶脹，這極大地妨礙了溶液的流動(dòng)性。諸因素
影響的綜合結(jié)果，稀釋曲線出現(xiàn)一平穩(wěn)段，甚至曲線在中等稀釋程度(聚合
物濃度在30～50％)時(shí)，粘度出現(xiàn)最大值。不論是有機(jī)溶劑體系還是水性體
系，隨著稀釋過程的進(jìn)行，粘度均開始趨于下降。然而，對(duì)諸有機(jī)溶劑體
系而言，這種趨勢(shì)是光滑的和連續(xù)變化的；而對(duì)水溶性體系而言，在中等
稀釋程度時(shí)，粘度停止下降或較為上升。水溶性體系的聚合物濃度在約30
至50％之間，粘度達(dá)到持平或最大值之后，隨著進(jìn)一步稀釋(約30％以下)
，粘度又陡峭下降。因此，涂料工程師在水稀釋過程的中期會(huì)發(fā)現(xiàn)，粘度
僅發(fā)生微小的變化。再進(jìn)一步稀釋(稀釋至施工粘度的下限)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)急
劇變化的，不必驚奇。
