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[其它分类] 纳米二氧化硅在涂料中的应用

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物质颗粒直径处在1-100 nm的粉粒集合体称为纳米微粒。纳米SiO2VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S是一种无定形的白色粉末(指其团聚体)材料,属于纳米材料中的一员,其结构非常特殊,表现出奇异或反常的物理化学特性。由于纳米SiO2具有小尺寸效应,表面界面效应,量子尺寸效应,宏观量子隧道效应和卓越的光,,,,,放射,吸收等特殊性能以及其在高温下仍具有的高强度,高韧性,稳定性好等奇异的特性,使纳米SiO2可应用各个领域。
如在陶瓷中添加纳米SiO2VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S可起到增强,增韧作用;在橡胶中添加纳米SiO2可制得具有特殊性能(如彩色吗,高强度,绝缘性好等)的新型橡胶;在塑料工程中添加纳米SiO2可改善塑料表面的耐磨性和抗划伤性;在粘结剂和密封剂中添加纳米SiO2可提高胶接的效果及增加胶的密封性;在纺织品中添加纳米SiO2可防紫外,防远红外,抗菌消臭,耐老化等;在涂料中添加纳米SiO2VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S可大幅度提高涂料的综合性能;此外纳米SiO2还广泛应 用于生物医学工程,光学,木材,电子封装材料,树脂,基复合材料,有机玻璃,催化剂,和催化剂载体,农业及食品行业,人造牙齿,化妆品及抗菌材料等领域的研究。
1.纳米二氧化硅在建筑涂料中的应用
将纳米二氧化硅VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S添加到建筑涂料中可提高了涂料的附着力,耐擦洗性, 耐候性,强度硬度,韧性弹性,耐老化,抗菌,抗紫外线等特性,显著改善了涂料的自清洁,防水防渗,防磨损,腐蚀,保色性等性能, 因而在改性外墙涂料方面具有较好的效果。
王亚强等研究了纳米二氧化硅VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S复合建筑涂料稳定性,从化学改性和物理机械分散两方 面,讨论了纳米二氧化硅的分散及复合建筑涂料稳定性的影响因素" 结果表明,通过对纳米颗粒改性,加人适量的分散剂及适当的高速分散,可以提高纳米二氧化硅复合建筑涂料的稳定性。
邓前军等,对纳米二氧化硅(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)改性外墙涂料进行研究,按照不同组合配比的纳米二氧化硅经预处理后加人到纯丙乳液外墙涂料中进行改性实验结果表明,掺入4%的纳米二氧化硅能明显改善涂料的触变性能和稳定性以及涂膜的附着力,光泽,耐水性,耐碱性,耐洗刷性和耐沾污性。
周诗彪等以醋一丙乳胶为粘结剂,在传统建筑涂料配方基础上,加人经表面处理的纳米TiO2SiO2制得了醋一丙乳胶纳米建筑涂料,研究结果表明, TiO2SiO2粉体平均粒径在20nm 以下,涂膜的耐人工老化性能有很大的改善,10 nm以下, 涂膜耐人工老化性能较为理想 ,且加人纳米混合粉体涂膜的耐人工老化性能最佳;纳米粉体质量分数在2.0% -3.0%范围内,涂膜综合性能较佳, 且能较好地满足外墙建筑涂料性能要求

2.纳米二氧化硅在金属防护涂料中的应用
咸才军等将多种纳米材料应用到水性超薄膨胀型钢结构防火涂料中, 研究其用量对钢结构防火涂料耐火极限的影响,结果表明:添加纳米SiO2VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/STiO2可以提高防火涂料膨胀后炭质层的强度,延长钢结构的耐火极限,当添加1.5% (质量分数)的纳米SiO2,可以达到110min的耐火极限。利用电化学阻抗谱(EIS)技术对纳米二氧化硅含量为5%的有机硅复合涂层的防护性能进行研究,试验结果与有机硅清漆涂层和微米二氧化硅为5%的有机硅复合涂层的实验结果进行了比较结果表明,纳米氧化硅粒子的填加有效地阻挡了侵蚀介质的渗透和腐蚀, 纳米氧化硅一有机硅复合涂层,比有机硅清漆涂层和微米二氧化硅一有机硅复合涂层具有更好的防护性能。
3.纳米二氧化硅在紫外固化涂料中的应用
纳米二氧化硅VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S具有较强的紫外吸收,红外反射特性分光光度仪测试表明, 它对波长40 nm 以内的紫外光吸收率高达70 % 以上,对波长400 nm以内的红外光反射率也达到70 % 以上它添加到涂料中能对涂料形成屏蔽作用, 达到抗紫外老化和热老化的作用,同时增加了涂料的隔热性。
通过共混法制备了紫外光固化SiO2/环氧树体系的有机一无机杂化涂料, 通过红外光谱跟踪调查SiO2VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S的存在对聚合速率的影响 "结果发现,随着SiO2加入量的增加,复合材料的玻璃化转变温度,弹性模量和表面硬度都不断提高;TEM显示,SiO2没有发生团聚,粒子以5-50nm的粒径分布在环氧树脂当中,并且SiO2粒子的低吸水性使得这种纳米复合材料在耐水涂料中有更高的应用价值。
4.纳米二氧化硅在彩色喷墨打印纸涂料中的应用
王进等探讨了底涂涂布星和纳米级二氧化硅VK-SP15/VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S面涂颜料时对纸页性能和扫一印性能的影响,实验结果表明,高光泽彩色喷墨打印纸表面存在大量的微孔和裂纹底涂。可以明显改善纸页性能,纳米级二氧化硅能够对纸页提供较高的平滑度,吸收性能,色密度和图像质量。以纳米二氧化硅为颜料, PVA为胶粘剂, 添加阳离子助剂,制备了数码彩色喷墨打印纸专用涂料,实验结果表明,以二氧化硅和聚乙烯醇为原料,添加适量阳离子助剂制备出的彩喷纸涂料勃度适中,纸基适应范围广,不含甲醛,打印效果好。
徐善浩等分别以二氧化硅VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S,三种自组装改性二氧化硅碳酸钙和高岭土为填料制备高光彩喷墨纸涂层材料,研究了填料对高光彩喷墨纸高光表层材料分辨和光泽的影响,以及不同粒径的自组装改性且粒径约80 nm 的二氧化硅,是一种良好的高光彩喷墨纸涂层填料,对应的涂层具有良好的光泽和较快的墨迹干燥速度。
5.纳米二氧化硅在木器涂料中的应用
在水性木器涂料中, 纳米硅胶体的加入可以提高涂膜的硬度, 改善涂膜的耐水性 !耐老化性, 同时还可以改善涂膜的抗粘连性,在封闭底漆中, 纳米硅胶体粒径小,能很容易地进人木材或纤维板的细小孔穴中,对这些孔穴进行填充封闭,在干燥成膜后就能与基材粘结在一起形成不溶于水的涂层,从而起到很好的封闭效果;在水性中涂底漆中适当地拼入一定的纳米硅溶胶,既可以加快底漆中水分的释放,改善干燥速度,又可以提高涂膜硬度,降低底漆成本;在水性PU类面漆中加入一定的纳米硅溶胶对其耐水,抗粘连,硬度有明显的改善。

 

发表于 2023-1-9 16:28:16

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