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硅溶胶在纳米复合涂料的应用

发表时间:2019-09-28 17:57

硅溶胶在纳米复合涂料的应用


将纳米粒子用于涂料中,可以得到具有抗辐射、耐老化以及剥离强度高或具有某些特殊功能的涂料,称为纳米复合涂料。根据涂料的细度可以将纳米复合涂料细分为纳米改性涂料和纳米结构涂料,利用纳米粒子抗紫外线等性能对现有涂料进行改性,提高涂料的某些性能,这类涂料应称为纳米改性涂料。而使用某些特殊工艺制备的涂料,其细度在量级,这一类即为纳米结构涂料。根据涂料的功能和用途可以把纳米复合涂料分为纳米耐老化涂料、纳米抗菌涂料、纳米隐身涂料等。


硅溶胶在纳米复合涂料的应用


纳米SiO2具有紫外线吸收、红外线反射的光学特性,对波长为400 nm 以内的紫外线吸收率可达 70%   以上,对波长为 800nm 以外的红外线反射也可达 70%以上。由于其分子结构中存在着大量的不饱和残键和不同状态的羟基与树脂的某些基团发生键合作用,可大大改善材料的热稳定性和化学稳定性。又由于其表面配位不足,表现出极强的活性,可以对颜料等色素粒子起吸附作用,大大降低由于 UV 的照射而造成色素的衰减,从而减少涂膜的“粉化”。纳米SiO2的加入可提高洁白度。在建筑涂料中添加纳米SiO2,可明显改善涂料的开罐效果,涂料不分层,具有触变性,防流挂,施工性能良好,尤其是涂料的抗沾污性大大提高,具有优良的自清洁性和附着力。涂膜干燥时,由于纳米SiO2很快形成网络结构,又提高了涂膜的耐老化和强度等性能。


硅溶胶在纳米复合涂料的应用

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硅溶胶类涂料,以胶体二氧化硅的水分散液为成膜物质,混以颜、填料、助剂搅拌分散而成的一种无机涂料。一般硅溶胶SiO2粒子多以球状单个或多个聚结,胶体微粒直径一般在5-80nm,与一般乳液(粒径0.1-10μm)相比粒径小的多,渗透性好,水能渗透的地方它都能渗透,硅溶胶与其它物质混合时分散性和渗透性都非常好。粒子表面大部分被硅醇基(Si-OH)所包围,小部分吸附了作为稳定剂的钠离子。成膜时,随着水分的蒸发,胶体粒子不断靠紧,Si-OH中相邻的-OH基脱水而形成-Si-0-Si-键交联的立体网状涂膜。当不含碱金属离子时,故涂膜耐水性好。但由于Si-O键的刚性较强,无变形能力,成膜过程中体积收缩较大,容易出现裂缝、微孔龟裂等不良缺陷,因此一般在无机涂料中添加纤维或纤维状、片状颜、填料,或者用有机高分子成膜物改性,使有机树脂填充在-Si-O-Si-网状结构的间隙中,屏蔽残存的羟基,减少涂膜对水的敏感程度,弛缓涂膜在冷热交替时的伸缩作用,提高涂膜的韧性、抗冲击性和耐水性等。


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