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涂料主要分為水性涂料、溶劑型涂料、粉末涂料和高固體分涂料這四類,其中水性涂料是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料,這類涂料的優(yōu)點包括節(jié)省大量資源、降低了對大氣污染、改善了作業(yè)環(huán)境條件、水性涂層附著力強(qiáng)、耐腐蝕性強(qiáng)、防護(hù)性好等特點,隨著綠色環(huán)保理念的持續(xù)深入,監(jiān)管政策的日益嚴(yán)格,水性涂料未來發(fā)展可期可待。因此,湖北匯富納米材料股份有限公司持續(xù)加碼氣相納米材料在水性涂料中的探索和研究,分別就氣相二氧化硅在水性木器漆在丙烯酸體系、醇酸體系中的增稠觸變性、漆膜光澤度變化、漆膜硬度變化等進(jìn)行實驗驗證和探索。
在丙烯酸體系木器漆中,匯富納米技術(shù)人員在漆料中分別添加了0.5%、1%、2%的親水型氣相二氧化硅HL-260,在高速分散機(jī)中以2500r/min分散30分鐘,使用旋轉(zhuǎn)流變儀對不同添加量下木器漆的粘度和觸變值進(jìn)行測量(圖1),研究人員發(fā)現(xiàn),氣相二氧化硅的加入可以顯著提升木器漆的粘度和觸變值,并隨著氣相二氧化硅添加量增加,丙烯酸體系木器漆粘度不斷提升,觸變值不斷升高,當(dāng)添加量達(dá)到一定量后,將會從流體狀態(tài)變成膏體狀態(tài)。 圖1 那么氣相二氧化硅HL-260對木器漆的光澤是否也會產(chǎn)生影響呢?匯富納米技術(shù)人員將均勻分散后的木器漆涂抹到木板上對其光澤度進(jìn)行測試(圖2),隨著氣相二氧化硅添加量增加,丙烯酸木器漆光澤度不斷降低。當(dāng)添加量達(dá)2%后,將會嚴(yán)重影響漆面光度,可作為消光劑使用,若想減小消光影響,HL-260添加量應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)。 圖2 在鉛筆硬度測試中(圖3)匯富納米研究人員發(fā)現(xiàn)氣相二氧化硅的添加會增強(qiáng)漆膜的鉛筆硬度,隨著氣相二氧化硅的添加量增加,丙烯酸木器漆漆膜硬度不斷提升。當(dāng)添加量達(dá)2%后,漆膜硬度已經(jīng)是未添加前的2.5倍。 圖3 同樣,在醇酸體系木器漆體系中加入HL-260,隨著氣相二氧化硅的加入和添加量的變化,木器漆的稠度明顯增加,觸變性則表現(xiàn)為先下降后上升趨勢,當(dāng)添加量達(dá)到一定量后,將會從流體狀態(tài)變成膏體狀態(tài)(圖4)。相比較丙烯酸體系,醇酸體系增稠觸變效果不如丙烯酸體系。在不同的樹脂體系中,氣相二氧化硅的增稠觸變效果表現(xiàn)不一致,在實際應(yīng)用中,應(yīng)視情況做出相應(yīng)調(diào)整。 圖4 同樣是對漆膜的光澤度變化進(jìn)行探究(圖5),在醇酸體系中,隨著氣相二氧化硅的添加量增加,醇酸體系木器漆光澤度不斷降低, 但相較于丙烯酸體系,氣相二氧化硅的消光性有所下降。 圖5 隨后再對醇酸體系木器漆漆膜的鉛筆硬度進(jìn)行測試(圖6),與丙烯酸體系表現(xiàn)不同,隨著氣相二氧化硅的添加量增加,醇酸木器漆漆膜硬度呈先上升,后降低的趨勢,而根據(jù)實驗數(shù)據(jù),氣相二氧化硅最佳添加量在1%左右。 圖6 根據(jù)丙烯酸體系和醇酸體系水性木器漆的實驗可知,在不同體系下親水型氣相二氧化硅在涂料中的表現(xiàn)會產(chǎn)生一定差異和變化,最佳添加量和實際應(yīng)用所需添加量不盡相同,因此,在各類水性木器漆中選擇合適的氣相二氧化硅產(chǎn)品時需提前進(jìn)行產(chǎn)品性質(zhì)測試,最終根據(jù)企業(yè)自身需求選定適合的產(chǎn)品類型和添加比例,最大限度提升水性木器漆性能,改善施工品質(zhì)和效率。
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