天然流變改性瓜爾膠在水性防火涂料中的應(yīng)用性能進(jìn)行了研究的結(jié)果表明：天然流變改性瓜爾膠應(yīng)用于水性防火涂料中，涂料性能有改善，具有優(yōu)越的流平性和明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)成本低，且水性防火涂料性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

自1953年羅門哈斯合成全球第一款純丙乳液Rhoplex AC-33起，纖維素醚以其優(yōu)異的保水性、施工性、增稠效率在水性涂料中的應(yīng)用舉足輕重。纖維素醚是由葡萄糖構(gòu)成，但葡萄糖單位之間的連接方式為β(1-4)糖苷鍵。纖維素不含支鏈。纖維素的空間構(gòu)象呈帶狀，糖鏈之間通過氫鍵堆積起來成為緊密的片層結(jié)構(gòu)，使纖維素具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)生物體起支持和保護(hù)作用。纖維素經(jīng)過與液堿、一氯甲烷、環(huán)氧乙烷等醚化后方可應(yīng)用于水性防火涂料中。

瓜爾膠，英文名為“guar gum”(半乳甘露聚糖)是一種從天然的豆科植物(Cyampop is tetragonolobus)的種子里分離出來的高分子糖類聚合物。瓜爾膠以甘露聚糖為分子主鏈，D-吡喃半乳糖為支鏈，其中甘露糖與半乳糖單元之比為2∶1。瓜爾膠在冷熱水中均能溶解。由于瓜爾膠具有低價(jià)高效的乳化和增稠性能，因而在油田鉆井、造紙、紡織、化妝品以及食品等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

通過羥乙基或羥丙基等改性的瓜爾膠，在歐洲已開始用作水性防火涂料的增稠劑取代傳統(tǒng)的價(jià)格昂貴的羥乙基纖維素醚，獲得了良好經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。瓜爾膠用作增稠劑不僅可取代或部分替代傳統(tǒng)的羥乙基纖維素醚，而且對(duì)乳膠漆具有良好的改進(jìn)作用，它在保證一定的觸變性能的基礎(chǔ)上，為系統(tǒng)帶來良好的流平性，而且具有良好的助成膜作用。

之前有部分廠家接觸過瓜爾膠產(chǎn)品，但早期產(chǎn)品存在價(jià)格不穩(wěn)定等客觀因素。中石油已經(jīng)建立年產(chǎn)5000噸的瓜爾膠生產(chǎn)線來滿足客戶的需求。

原材料

瓜爾膠及羥乙基纖維素的主要技術(shù)指標(biāo)

瓜爾膠及羥乙基纖維素水溶液的制備

本試驗(yàn)使用的是2%的水溶液。先稱量好計(jì)算量的水，攪拌下加入規(guī)定量的瓜爾膠或纖維素，待攪拌均勻后，滴入2滴AMP-95調(diào)節(jié)pH值至8～9，進(jìn)一步提高攪拌速度，攪拌至系統(tǒng)呈半透明狀態(tài)的半黏稠液體，備用。

制作2%水溶液儲(chǔ)存穩(wěn)定性的對(duì)比

在30℃，對(duì)所制備的2%的瓜爾膠及羥乙基纖維素水溶液的儲(chǔ)存穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表3。

250HBR及瓜爾膠制作涂料性能及其成本比較

水性防火涂料天然流變助劑的代表產(chǎn)品中石油28000作為制造涂料的流變助劑替代或部分替代進(jìn)口HEC是完全可能的，具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一個(gè)年產(chǎn)5000噸的廠家來說，年節(jié)省成本可達(dá)到20萬元左右，經(jīng)濟(jì)價(jià)值明顯。中石油瓜爾膠具有優(yōu)異的流平性能，同時(shí)因其特殊的結(jié)構(gòu)，可節(jié)省部分乳液，對(duì)涂料的成膜起到幫助作用，最終形成的涂膜具有較好的耐水性和耐擦洗性。