羥乙基纖維素的增稠機(jī)理[4]是其通過(guò)分子間的和分子內(nèi)氫鍵的形成，以及水合作用和分子鏈的鏈纏繞，實(shí)現(xiàn)黏度的提高。因此，可以將羥乙基纖維素增稠方式分為兩個(gè)方面（如圖1所示）:一是分子間和分子內(nèi)氫鍵的作用，疏水主鏈與周?chē)肿油ㄟ^(guò)氫鍵締合，如圖1（左）所示，提高了聚合物本身的流體體積，減少了顆粒自由活動(dòng)的空間，從而提高了體系黏度;二是通過(guò)分子鏈的纏繞搭接，使纖維素鏈在整個(gè)體系中呈一種立體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)黏度的提高，如圖1（右）所示。再看纖維素對(duì)體系貯存穩(wěn)定性是如何起作用的:第一，氫鍵的作用限制了自由水的流動(dòng)，起到了保水作用，對(duì)防止分水做出貢獻(xiàn);第二，纖維素鏈的相互搭接纏繞，在顏填料和乳液顆粒之間形成一個(gè)交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或獨(dú)立的區(qū)域，起到了防止沉降的作用。正是上面兩種作用方式的結(jié)合使得羥乙基纖維素具有了非常好的提高貯存穩(wěn)定性的能力。

在乳膠漆生產(chǎn)中，打漿分散時(shí)加入的HEC隨著外力的增加，剪切速度梯度的增大，分子平行于流動(dòng)方向作有序的排列，分子鏈之間的搭接纏繞體系被破壞，易于相互滑動(dòng)，表現(xiàn)為體系黏度下降。由于體系中含有大量的其他組分（顏填料、乳液），這種有序排列即使在調(diào)漆完畢長(zhǎng)時(shí)間放置也無(wú)法恢復(fù)交聯(lián)搭接的纏繞狀態(tài)，這種情況下HEC只是依靠氫鍵的作用保水增稠，從而使得HEC的增稠效率降低，這種分散狀態(tài)對(duì)于體系的貯存穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)也相應(yīng)減小。然而，調(diào)漆時(shí)已溶解的HEC在較低的攪拌速度下均勻地分散在體系中，HEC鏈交聯(lián)搭成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞程度較小。從而表現(xiàn)出較高的增稠效率和貯存穩(wěn)定性。顯而易見(jiàn)，兩種增稠方式同時(shí)作用是纖維素高效增稠，并且保證貯存穩(wěn)定性的前提。換句話說(shuō)，纖維素在水中的溶解分散狀態(tài)會(huì)嚴(yán)重影響其增稠效果以及對(duì)貯存穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)。

羥乙基纖維素添加方式的選擇
從前面的分析可以看出，HEC在調(diào)漆階段以膏體形式加入，增稠效率和貯存穩(wěn)定性都比較好。但是考慮到其他方面的影響，HEC的添加方式和添加量還是要根據(jù)具體配方去確定。在這里，給出兩點(diǎn)建議以作參考:
(1)HEC雖然在分散階段加入會(huì)降低它的增稠效率，但是卻可以提高漿料黏度從而提高分散效率，適量添加也是一種好的選擇。
(2)HEC主要用于提高低剪黏度，除此之外，HEC耐水性不好，用量大也會(huì)影響耐擦洗性。因此，HEC后期調(diào)漆階段的加入量只要能發(fā)揮保持貯存穩(wěn)定性效果即可，然后搭配用于提高中剪和高剪黏度的增稠劑使用，可以得到理想的增稠效果。

結(jié) 語(yǔ)
羥乙基纖維素在涂料中的添加方式?jīng)Q定了它在涂料中的分散狀態(tài)，而分散存在狀態(tài)是其發(fā)揮增稠效果的關(guān)鍵之一。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)分散階段加入羥乙基纖維素由于在高剪切的作用下有序排列，易于相互滑動(dòng)，相互搭接纏繞的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，從而降低了增稠效率。調(diào)漆階段加入的膏狀HEC由于低速攪拌過(guò)程中空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞程度非常小，其增稠效果得到了充分的體現(xiàn)，并且這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)于保證乳膠漆的貯存穩(wěn)定性也非常有利。綜上所述，HEC在調(diào)漆階段加入更有利于其實(shí)現(xiàn)高增稠效率和高貯存穩(wěn)定性這些優(yōu)點(diǎn)。