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气相二氧化硅在涂料中的应用有什么?江西化工颜料厂家为你详解
来源:www.hbkcyl.com 发布时间:2018年04月04日

流变助剂

流变性是涂料的重要性能,它直接影响到涂料的外观、施工性能及贮存稳定性等性能,而不同涂料体系对流变助剂的要求也有差异。对于油性体系而言,大部分流变助剂都是形成氢键而起作用,表面未处理的气相二氧化硅聚集体是含有多个羟基,一是孤立的、未受干扰的自由羟基;二是连生、彼此形成氢键的键合羟基。(江西化工颜料厂


氢键键合羟基在油性体系中极易形成均匀的三维网状结构,这种三维网状结构(氢键)受机械影响(剪切力)时会破坏,粘度下降,使涂料恢复良好的流动性;当剪切力消除后,三维结构(氢键)会自行恢复,粘度上升。在完全非极性液体中,粘度回复时间只需几分之一秒,在极性液体中,回复时间较长,取决于气相二氧化硅的浓度和其分散程度。这一特性赋予油性涂料非常好的贮存性能和施工性能,特别是厚浆型涂料(如船舶漆),既能保证涂料在一定的施工剪切力下有良好的流动性,又能保证涂膜的一次施工厚度。



在施工过程中,由于涂层边缘的溶剂挥发较快,导致表面张力不均匀,容易使涂料向边缘移动,二氧化硅网络能够有效地阻止涂料的移动而形成厚边,同时还可防止涂料在固化过程中的流挂现象,使涂层均匀。与此同时,气相二氧化硅由于能形成氢键而提高体系的中低剪切粘度,从而起到增稠作用。因此,气相二氧化硅在油性体系当中的应用非常广泛。


不过在水性体系中,由于水分子也会与气相二氧化硅形成氢键,大大影响其作用,所以通常会对其表面进行封端处理,并引入氧化铝等改性,利用配位效应而起流变作用,以避开水的影响。但从目前应用的情况来看,都不是很理想,需要反复搭配实验,而且使用不当时还会导致体系有肝化的趋势。


防沉剂

气相二氧化硅是一种理想的防沉剂,它形成的氢键结构非常均匀稳定,而且是三维网状结构。因此,对于防止涂料体系中颜料的沉淀非常有效。特别是对于色浆体系,适当的添加量将大大提高色浆的稳定性,而且能够减少润湿分散剂的量,以提高色浆的适用性并减少色浆对涂料体系的影响。气相二氧化硅的防沉作用对涂料存放非常有利,特别是某些颜料如金属粉和薄片,都极易沉淀及不能完全悬浮,使用气相二氧化硅可保证其分散不沉淀。以配方总量计,二氧化硅用量在0.4%至0.8%的范围内,但特殊情况下,比如富锌漆,需增加到2%。


助分散剂
在粉末体系中,由于气相二氧化硅的小粒径和高表面能,它们可以吸附在涂料粉体的表面,并在粉体表面形成一个表层,提高粉料的分散性。在同一涂料系统中,加入气相二氧化硅可以明显缩短分散时间,提高生产效率。但值得注意的是,先将白炭黑分散完全效果更好。作为助分散剂的二氧化硅添加量不宜太多,一般不超过1%,因为添加量过多会造成体系触变性能太强,导致分散时边缘剪切力不够而呈冻状,影响分散效率。特殊情况如富锌漆需要添加2%时,可以同时配搭其它流变助剂一起使用,并利用醇类溶剂调整气相二氧化硅的流变性能。


消光剂

气相二氧化硅折光指数1.46 , 与成膜树脂的折光指数接近,对漆膜颜色没有影响。在成膜过程中迁移到漆膜表面,能使漆膜表面产生预期粗糙度,明显地降低其表面光泽,是一种良好的消光剂。使用气相二氧化硅时要注意与漆膜厚度的匹配,在厚膜漆里采用颗粒非常细的气相二氧化硅,是不能产生适当的粗糙度的微细表面,反之如在薄膜漆里采用颗粒粗大气相二氧化硅,虽然其消光效果非常好,但是漆膜表面的粗糙度将不能为绝大多数用户接受。一般来说,气相二氧化硅粒度约为3-7μm,适合干膜厚度为15-40μm的涂料体系。用气相二氧化硅配漆,除了配成浆状物后加到漆里分散外,还可直接调配在漆中。通常在容器内,以线速度20m/s(约1000r/min)的搅拌叶轮分散10-15分钟就可达到充分的分散。



抗耐磨剂

气相二氧化硅采用甲基丙烯硅烷进行表面处理后,可以添加到聚氨酯涂料中,起到耐摩擦的作用。加入5%-15%的气相二氧化硅,耐摩擦性可提高10%至35%,同时涂料的流变性能和干膜的光学性能都不受负面影响。此时,添加量大的气相二氧化硅应该认为是活性填料,而不是助剂。(江西化工颜料厂


其它作用

气相二氧化硅还可以提高涂料的耐候性、抗划伤性,提高涂层与基材之间的结合强度。同时,气相二氧化硅具有极强的紫外线吸收、红外光反射特性,填加在涂料中能提高涂料的抗老化性能。

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