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超细高钛粉在苯丙涂料中的应用

浏览:6 发表时间:2020-06-10 02:41:33



     超细高钛粉粒径小、比表面积大,具有补强、亲水、增稠、消光、防粘等性能,因此在橡胶、涂料、塑料等行业大量使用超细高钛粉。本论文以超细高钛粉为苯丙涂料填料,采用预乳化法合成苯丙乳液,主要讨论了乳化剂含量和配比对苯丙乳液固含量、稳定性及***成膜温度等性能的影响;苯丙涂料中加入超细高钛粉对涂料耐磨性、耐酸碱性等性能的影响。研究表明:苯丙乳液合成阴、非乳化剂配比为 2/3,占单体质量分数为 7.06% 时乳液的固含量、机械稳定性、钙离子稳定性、酸碱稳定性及***成膜温度都达到配制涂料的***条件;高钛粉加入量达到 35%以上涂膜耐碱性达标,耐洗涮次数达到 10000 次以上;超细高钛粉加入量超过 30%时,遮盖用量大于优等外墙涂料 250g/m2 的标准;在涂料中加入超细高钛粉时涂膜吸水率在 0.16%~0.48%;超细高钛粉加入量在 30%~50%时反射率下降比保持在 21.93%~23.67%之间,在该范围间涂膜遮盖力性能***。


     丙乳液具有优异的粘结性、附着力、成膜性和保色性,因此苯丙乳液被广泛的应用在水性涂料方面[2]。但是由于苯丙乳液中丙烯酸树脂主链结构和极性侧基严重影响其性能的发挥,使苯丙乳液的耐水性差、耐高低温性差等缺点,限制了它作为涂料的应用[3]。纳米高钛粉添加到苯丙外墙涂料中可提高涂料的耐水性、耐磨性、附着力、耐老化性等[4]。纳米高钛粉加入涂料对其性能的改变,在理论和应用上都具有重要的意义。用超细高钛粉代替纳米高钛粉也能提高涂料的附着力、耐磨性、耐老化性能[5-10]。最近几年,纳米高钛粉在涂料中的应用趋于广泛。例如,王振希[11]等人在纳米高钛粉对苯丙涂料性能的影响中得出纳米高钛粉能明显提高苯丙涂料的抗老化性能,增强涂膜附着力并提高涂膜的机械性能,还能缩短涂膜表干时间等。金祝年[12]应用纳米高钛粉改进外墙涂料的性能, 发现纳米高钛粉对颜、填料具有一定的悬浮作用,能防止外墙涂料在施工过程中的流挂现象; 纳米高钛粉加入量能明显提高涂膜表面光洁度,改善涂膜的耐水、耐洗刷性、耐碱性;纳米高钛粉 在降低涂料因红外光和紫外线照射造成的色差值方面有明显效果,也能提高外墙涂料的抗老化性,延长涂料的使用年限。王亚强等人[13]着重研究了纳米高钛粉复合建筑涂料的稳定性,最终发现了纳米高钛粉加入量对稳定性的影响。邓前军等人[14]对纳米 SiO2 改性外墙涂料进行研究,掺入纳米高钛粉能明显改善涂料的触变性和稳定性以及涂膜的附着力、耐水性、耐碱性、耐洗刷性和耐沾污性[


    纳米高钛粉在国外也被应用于各行各业。如 Derrick A.等人[16]在涂料合成时加入适量的纳米高钛粉能提高涂膜的硬度、耐磨性能; Bharathibai J[17]等在超疏水疏油有机纳米高钛粉复合涂层的研究中得出 PDMS—纳米高钛粉复合材料涂层超疏水可以通过使用 FAS 表面改性;S. Smitha .P[18]等人利用水性溶胶—凝胶方法合成反润湿纳米高钛粉杂化明胶和纳米透明涂料;Cheng-Fu Zheng[19]等人聚丙烯酸酯(PAE)/ 纳米高钛粉(SiO2)的复合涂料中高钛粉能均匀分散,其加入能提高涂料的热稳定性; Saravanan Nagappan[20]等人利用有机改性高钛粉增强材料的热稳定性。


     随着纳米高钛粉在建筑涂料中的成熟应用,超细高钛粉(微米级)代替纳米高钛粉作为涂料填料同样能增强涂料的性能,超细高钛粉由于具有良好的稳定性,一直在涂料填料中扮演重要的角色[21-22]。周产力[23]等人研究得出超细高钛粉在涂料生产中可用作增稠剂和消光剂;白文奎[24]在专利超级外墙雨刷漆中加入高钛粉可使保护装饰效果更好、提高耐洗涮性、降低生产成本。

     本论文采用的超细高钛粉是华纳精工的粉体专利技术,从石材加工的废据泥中加工分离所得,平均粒径 2.6 μm(5000 目),不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外),耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好电绝缘性[25]。超细高钛粉的理化指标如下表1.1。
 

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