納米二氧化硅在涂料中的應用

物質顆粒直徑處在1-100 nm的粉粒集合體稱為納米微粒。納米SiO2(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)是一種無定形的白色粉末(指其團聚體)材料,屬于納米材料中的一員,其結構非常特殊,表現出奇異或反常的物理化學特性。由于納米SiO2具有小尺寸效應,表面界面效應,量子尺寸效應,宏觀量子隧道效應和卓越的光,力,電,熱,磁,放射,吸收等特殊性能以及其在高溫下仍具有的高強度,高韌性,穩定性好等奇異的特性,使納米SiO2可應用各個領域。

如在陶瓷中添加納米SiO2(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)可起到增強,增韌作用;在橡膠中添加納米SiO2可制得具有特殊性能(如彩色嗎,高強度,絕緣性好等)的新型橡膠;在塑料工程中添加納米SiO2可改善塑料表面的耐磨性和抗劃傷性;在粘結劑和密封劑中添加納米SiO2可提高膠接的效果及增加膠的密封性;在紡織品中添加納米SiO2可防紫外,防遠紅外,抗菌消臭,耐老化等;在涂料中添加納米SiO2(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)可大幅度提高涂料的綜合性能;此外納米SiO2還廣泛應 用于生物醫學工程,光學,木材,電子封裝材料,樹脂,基復合材料,有機玻璃,催化劑,和催化劑載體,農業及食品行業,人造牙齒,化妝品及抗菌材料等領域的研究。

1.納米二氧化硅在建筑涂料中的應用

將納米二氧化硅(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)添加到建筑涂料中可提高了涂料的附著力,耐擦洗性, 耐候性,強度硬度,韌性彈性,耐老化,抗菌,抗紫外線等特性,顯著改善了涂料的自清潔,防水防滲,防磨損,腐蝕,保色性等性能, 因而在改性外墻涂料方面具有較好的效果。

王亞強等研究了納米二氧化硅(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)復合建筑涂料穩定性,從化學改性和物理機械分散兩方 面,討論了納米二氧化硅的分散及復合建筑涂料穩定性的影響因素" 結果表明,通過對納米顆粒改性,加人適量的分散劑及適當的高速分散,可以提高納米二氧化硅復合建筑涂料的穩定性。

鄧前軍等,對納米二氧化硅(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)改性外墻涂料進行研究,按照不同組合配比的納米二氧化硅經預處理后加人到純丙乳液外墻涂料中進行改性實驗結果表明,摻入4%的納米二氧化硅能明顯改善涂料的觸變性能和穩定性以及涂膜的附著力,光澤,耐水性,耐堿性,耐洗刷性和耐沾污性。

周詩彪等以醋一丙乳膠為粘結劑,在傳統建筑涂料配方基礎上,加人經表面處理的納米TiO2,SiO2制得了醋一丙乳膠納米建筑涂料,研究結果表明, TiO2,SiO2粉體平均粒徑在20nm 以下,涂膜的耐人工老化性能有很大的改善,在10 nm以下, 涂膜耐人工老化性能較為理想 ,且加人納米混合粉體涂膜的耐人工老化性能最佳;納米粉體質量分數在2.0% -3.0%范圍內,涂膜綜合性能較佳, 且能較好地滿足外墻建筑涂料性能要求。 

2.納米二氧化硅在金屬防護涂料中的應用

咸才軍等將多種納米材料應用到水性超薄膨脹型鋼結構防火涂料中, 研究其用量對鋼結構防火涂料耐火極限的影響,結果表明:添加納米SiO2(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)和TiO2可以提高防火涂料膨脹后炭質層的強度,延長鋼結構的耐火極限,當添加1.5% (質量分數)的納米SiO2時,可以達到110min的耐火極限。利用電化學阻抗譜(EIS)技術對納米二氧化硅含量為5%的有機硅復合涂層的防護性能進行研究,試驗結果與有機硅清漆涂層和微米二氧化硅為5%的有機硅復合涂層的實驗結果進行了比較結果表明,納米氧化硅粒子的填加有效地阻擋了侵蝕介質的滲透和腐蝕, 納米氧化硅一有機硅復合涂層,比有機硅清漆涂層和微米二氧化硅一有機硅復合涂層具有更好的防護性能。

3.納米二氧化硅在紫外固化涂料中的應用

納米二氧化硅(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)具有較強的紫外吸收,紅外反射特性分光光度儀測試表明, 它對波長40 nm 以內的紫外光吸收率高達70 % 以上,對波長400 nm以內的紅外光反射率也達到70 % 以上它添加到涂料中能對涂料形成屏蔽作用, 達到抗紫外老化和熱老化的作用,同時增加了涂料的隔熱性。

通過共混法制備了紫外光固化SiO2/環氧樹體系的有機一無機雜化涂料, 通過紅外光譜跟蹤調查SiO2(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)的存在對聚合速率的影響 "結果發現,隨著SiO2加入量的增加,復合材料的玻璃化轉變溫度,彈性模量和表面硬度都不斷提高;TEM顯示,SiO2沒有發生團聚,粒子以5-50nm的粒徑分布在環氧樹脂當中,并且SiO2粒子的低吸水性使得這種納米復合材料在耐水涂料中有更高的應用價值。

 

4.納米二氧化硅在彩色噴墨打印紙涂料中的應用

王進等探討了底涂涂布星和納米級二氧化硅(VK-SP15/VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S)面涂顏料時對紙頁性能和掃一印性能的影響,實驗結果表明,高光澤彩色噴墨打印紙表面存在大量的微孔和裂紋底涂??梢悦黠@改善紙頁性能,納米級二氧化硅能夠對紙頁提供較高的平滑度,吸收性能,色密度和圖像質量。以納米二氧化硅為顏料, PVA為膠粘劑, 添加陽離子助劑,制備了數碼彩色噴墨打印紙專用涂料,實驗結果表明,以二氧化硅和聚乙烯醇為原料,添加適量陽離子助劑制備出的彩噴紙涂料勃度適中,紙基適應范圍廣,不含甲醛,打印效果好。

徐善浩等分別以二氧化硅(VK-SP30/VK-SP50/VK-SP30H/S),三種自組裝改性二氧化硅碳酸鈣和高嶺土為填料制備高光彩噴墨紙涂層材料,研究了填料對高光彩噴墨紙高光表層材料分辨和光澤的影響,以及不同粒徑的自組裝改性且粒徑約80 nm 的二氧化硅,是一種良好的高光彩噴墨紙涂層填料,對應的涂層具有良好的光澤和較快的墨跡干燥速度。

納米二氧化硅在涂料中的應用的圖1

5.納米二氧化硅在木器涂料中的應用

在水性木器涂料中, 納米硅膠體的加入可以提高涂膜的硬度, 改善涂膜的耐水性 !耐老化性, 同時還可以改善涂膜的抗粘連性,在封閉底漆中, 納米硅膠體粒徑小,能很容易地進人木材或纖維板的細小孔穴中,對這些孔穴進行填充封閉,在干燥成膜后就能與基材粘結在一起形成不溶于水的涂層,從而起到很好的封閉效果;在水性中涂底漆中適當地拼入一定的納米硅溶膠,既可以加快底漆中水分的釋放,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類面漆中加入一定的納米硅溶膠對其耐水,抗粘連,硬度有明顯的改善。

納米二氧化硅在涂料中的應用的圖2

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP