從團(tuán)聚到均質(zhì)：氣相納米材料分散調(diào)控對(duì)UV涂料的顛覆性影響
文章來源：中化新網(wǎng) 更新時(shí)間：2025-04-17 14:49:36
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隨著科技的不斷進(jìn)步，氣相納米材料在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。氣相納米材料由于其獨(dú)特的性能，在改善涂料性能方面展現(xiàn)出巨大潛力。其中，氣相二氧化硅在涂料中可發(fā)揮優(yōu)異的增稠觸變、防流掛、防沉降等作用，氣相法納米氧化鋁可提高粉末涂料的上粉率和噴涂效率。當(dāng)然，要想氣相納米材料在涂料中發(fā)揮其功能和作用，良好的分散性是必須的，不良分散或分散不佳，是制約氣相納米材料性能發(fā)揮的關(guān)鍵因素之一。為此，為探究氣相納米材料分散性對(duì)UV涂料性能影響，湖北匯富納米材料股份有限公司技術(shù)人員圍繞分散時(shí)間，分散設(shè)備轉(zhuǎn)速探究最佳分散數(shù)據(jù)，并研究不同分散程度對(duì)UV涂料粘度、觸變值、顆粒狀態(tài)、光澤度、霧度、透光率、鉛筆硬度和磨耗值的影響，發(fā)現(xiàn)氣相納米材料的分散程度對(duì)UV涂料的性能有著顯著影響。合理的分散工藝能夠充分發(fā)揮氣相納米材料的優(yōu)勢(shì)，提高UV涂料的綜合性能。
UV涂料是利用UV輻射固化的涂料，固化速度快、常溫固化、節(jié)約能源、節(jié)省生產(chǎn)所需占地面積、不污染環(huán)境、提升產(chǎn)品性能等優(yōu)點(diǎn)。 氣相二氧化硅是極其重要的超微細(xì)無機(jī)材料之一，具有粒徑很小、比表面積大、表面吸附力強(qiáng)、表面能大、化學(xué)純度高、分散性能好等特點(diǎn)。具有優(yōu)越的分散性、穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性和觸變性。在UV光固化漆中，氣相二氧化硅具有良好的增稠觸變性、優(yōu)異的消光性和硬度提升效果，特別是能夠顯著增強(qiáng)涂料的耐磨性。 同樣，氣相法納米氧化鋁也是一種重要的超微細(xì)無機(jī)新材料，在涂料中主要應(yīng)用于提高粉末涂料的流動(dòng)性。它可在粉末涂料生粉的表面形成可移動(dòng)層，防止粉末涂料吸收水分和結(jié)塊。同時(shí)，其自身摩擦帶正電荷的特性有助于改善粉末涂料的噴涂性能，提高粉末涂料的上粉率。 首先，匯富納米技術(shù)人員在高速分散機(jī)中將相同添加量的親水型氣相二氧化硅HL-200添加到UV涂料中，并在500r/min、1000r/min、2000r/min、3000r/min的轉(zhuǎn)速下分散30min,隨后再對(duì)四組樣品的粘度和觸變性進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，隨著氣相二氧化硅分散工藝的加強(qiáng)，UV光固化漆的粘度不斷提升，觸變值不斷升高，在3000r/min轉(zhuǎn)速下達(dá)到最佳狀態(tài)，此時(shí)粘度為4543Pa·s，觸變值達(dá)到5。 但隨著分散轉(zhuǎn)速的增加，UV涂料粘度和觸變的增加趨勢(shì)逐漸變緩并達(dá)到臨界值，轉(zhuǎn)速的增加不再對(duì)涂料的增稠觸變性產(chǎn)生進(jìn)一步影響，粘度和觸變處于穩(wěn)定狀態(tài)。 隨后，匯富納米技術(shù)人員將以上UV涂料進(jìn)行涂刷，固化后觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分散轉(zhuǎn)速在1000r/min以下時(shí)，涂刷的漆膜表面有明顯的顆粒感和割裂感，轉(zhuǎn)速在2000r/min以上時(shí)，漆膜表面更平滑。 綜合來看，想要UV涂料的粘度觸變以及顆粒狀態(tài)達(dá)到最佳狀態(tài)，分散條件需大于2000r/min，30min。 同時(shí)，匯富納米技術(shù)人員在1.5%粉體添加量下，分別對(duì)空白、HL-200、親水氣相二氧化硅競(jìng)品和氣相法納米氧化鋁Aluna-100對(duì)UV涂料涂層的光澤度、霧度、透光率、硬度和磨耗值等進(jìn)行了充分的實(shí)驗(yàn)和對(duì)比。 在上述實(shí)驗(yàn)中，對(duì)比空白樣，HL-200和競(jìng)品對(duì)透光率的影響較低，能夠提升UV涂料鉛筆硬度，二者在消光、硬度和耐磨性方面差異并不明顯。不同氣相納米材料比較時(shí)，氣相二氧化硅的加入會(huì)使得漆膜的光澤度降低，但是氣相法納米氧化鋁Aluna-100對(duì)UV涂料光澤度影響較低，鉛筆硬度提升也較大，磨耗值損失的質(zhì)量也較少，耐磨性提升較好。 氣相納米材料，如氣相二氧化硅和氣相法納米氧化鋁在 UV 涂料中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，能夠顯著改善 UV 涂料的性能。然而，其在涂料中的分散程度對(duì)涂料性能有著至關(guān)重要的影響。良好的分散能夠使納米材料均勻地分布在涂料體系中，充分發(fā)揮其獨(dú)特性能，提高涂料的粘度和觸變性，改善涂料顆粒狀態(tài)，提升涂膜的光澤度、透光率，增強(qiáng)涂膜的鉛筆硬度和耐磨性。相反，分散不良會(huì)導(dǎo)致涂料粘度異常、涂膜出現(xiàn)缺陷、光澤度和透光率下降、硬度和耐磨性不穩(wěn)定等問題。因此，在將氣相納米材料應(yīng)用于UV涂料時(shí)，必須重視分散工藝的研究和優(yōu)化，采用合適的分散設(shè)備和分散劑，確保納米材料在涂料中達(dá)到良好的分散效果，從而充分發(fā)揮氣相納米材料對(duì) UV 涂料性能的提升作用，推動(dòng) UV 涂料行業(yè)的發(fā)展。
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