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涂料中气相二氧化硅的多功能表现

时间:2016-04-23 09:45 点击:


由于气相白炭黑具有增稠性、触变性佳、防沉降性、耐磨性强、抗结块性等作用,使其在涂料中发挥着多功能用途,具体表现如下:

1.流变、增稠助剂
       流变性是涂料的重要性能之一,它直接影响到涂层的外观、施工性能和贮存稳定性,气相二氧化硅聚集体含有多个氢键,有的是孤立、自由、未受干扰的;有的则是连生的,在油性体系中极易形成三维的网状结构,在外力影响下,此结构会破坏,进而使粘度下降,涂料恢复良好的流动性,当剪切应力消除时,三维结构自行恢复,粘度增加。在一个完全非极性液体中,粘度恢复时间只有几分之一秒。这一特性赋予了油涂料的良好的储存和施工性能,特别是厚浆型涂料,它可以保证涂料在一定剪切力影响下具有良好的流动性,并能保证涂层的施工厚度,涂层的边缘溶剂挥发快,导致涂层表面张力的运动不均匀,容易使涂料的边缘移动,而二氧化硅网络能够有效的阻止涂料的移动而形成厚边,同时还防止涂料在固化过程中的流挂现象,使涂层均匀,同时,气相二氧化硅由于能形成氢键而提高体系中的中低剪切粘度,从而起到增稠作用,如德固赛白炭黑R202、瓦克白炭黑H18的增稠性、流变性较强,在油性体系中的应用非常广泛。

2.防沉剂
       气相二氧化硅的防尘作用对涂料十分有利,特别是一些颜料,如金属粉末和薄片,都极易地沉淀,不能完全悬浮,使用气相二氧化硅,保证其分散沉淀沉积气相二氧化硅抗沉降效果。在配方的总量上,气相二氧化硅的用量在0.8%~0.4%范围内,但在特殊情况下,如含锌的涂料,增加到2%。

3.分散助剂
       在粉末涂料体系中,由于气相法白炭黑和表面能高,粒径小,可以吸附在涂层粉体的表面,并在粉体表面形成一个表层,以改善粉末分散,所以它可以用作分散剂。在同一涂层体系中加入气相二氧化硅可以显著降低分散时间,提高生产效率。但是添加量不宜过多,一般不超过1,因为添加太多会使得体系具有强烈的触变性能,导致分散时边缘分散剪切力不够,而呈冻状,影响分散效率。特殊情况,如锌丰富的涂料也可需要添加2%。卡博特白炭黑M-5对于粉体体系则提供良好的自由流动和防止结块等作用。对于液体体系能获得流变控制,固体悬浮性,防流变等作用。

4.抗耐磨剂
将气相二氧化硅加入到聚氨酯涂料中,通过表面处理的甲基丙烯酸硅烷,可起到耐摩擦的作用。添加量在5% -15%,摩擦阻力可以提高10% - 35%,而且涂层的流变学特性和干膜的光学特性没有受到影响的负面影响。

5.其他功能
除以上功能外,气相二氧化硅还可以提高涂料的耐候性、耐划伤性,提高涂层与基体之间的结合强度。同时,气相法白炭黑具有很强的紫外吸收、红外光反射性能,填充在涂层可以提高涂料的抗老化性能。
 

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