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白炭黑消光剂溶剂型涂料的应用其机理

时间:2020/08/09 点击量:16

白炭黑消光剂溶剂型涂料的应用其机理

  今天小编带着大家了解一下白炭黑消光剂溶剂型涂料的应用,希望对您有所帮助。
  在涂料中加入颜料或填料,均匀分布于涂料膜中并形成一种微粗糙面。表面颗粒越大,微粗糙程度越大,光泽就越低。有时生产无光涂料使用轻质碳酸钙或滑石粉等,用量较大,常常超过涂料的临界颜料体积浓度而使涂膜的物理性能变差,如分层和硬沉淀等现象,使用消光剂可避免这一现象。常用的消光剂分有机和无机2类,无机消光剂主要是白炭黑消光剂,其化学成分是二氧化硅,分为表面经有机物处理和未处理2种。现着重讨论白炭黑消光剂在涂料中的应用。 
  1、白炭黑消光剂:天然二氧化硅经研磨处理制得石英砂(粉),杂质含量较多,主要成分是二氧化硅,不能称为白炭黑,也无消光性能,只能作为填料应用于涂料中,并无消光效果,而作为涂料用的白炭黑消光剂主要是合成二氧化硅,分气相白炭黑和沉淀白炭黑2类,其微观结构是无定形或呈玻璃态。沉淀法合成白炭黑系以石英砂为主要原料,将其和氢氧化钠或碳酸钠在窑炉中高温熔融反应再经后处理制得。气相法白炭黑是由四氯化硅蒸气在氢氧焰中水解制得,与天然二氧化硅相比,白炭黑的二氧化硅纯度高、惰性大、耐紫外光。无定形二氧化硅折光指数为1.46,与涂料工业中很多树脂的折光指数相近,因而无定形白炭黑可以作为消光剂用于涂料中,具有良好的光学性能。 
  2、白炭黑消光剂消光机理:不含消光剂的清漆涂膜呈镜膜流平状态,当光到达镜膜表面时,入射光部分被吸收,部分被反射,反射部分使膜呈现光泽。含有白炭黑消光剂的漆膜,均匀分布于漆膜中的白炭黑粒子形成一种微粗糙面。从涂膜截面扫描电子显微镜照片可以清晰地看到消光剂粒子均匀地分布于涂膜中,当入射光到达凹凸不平的漆膜表面时,发生漫反射,即发生散射产生低光泽的亚光和消光外观。采用高孔隙率、粒径分布以及表面处理适宜的白炭黑消光剂可以得到的消光效果。
白炭黑与主基料颗粒粘附怎样改善主基料流动性
     通常白炭黑微粒必须能粘附在主基料颗粒的表面上,从而影响主基料颗粒的物性。这种粘附作用的程度可以是覆盖住颗粒的全部表面,到星星点点地覆盖住颗粒的部分表面。但不管怎样,白炭黑颗粒和主基料颗粒之间存在亲和力,它们将形成一种有序的混合物。
    (1)提供物理阻隔作用。当主基料颗粒表面被白炭黑颗粒完全覆盖住以后,由于白炭黑之间的作用力较小,形成的白炭黑层自然成了一种阻隔主基料颗粒相互作用的物理屏障。这种物理屏障将导致几种结果,其一是白炭黑阻隔了主基料表面的亲水性物质,因吸湿或因制备时尚剩的游离水分所形成的颗粒间的液桥;其二是白炭黑吸附在主基料的表面后,使其更为光滑,从而降低了颗粒间的摩擦力,增加了颗粒的流动性,这一作用常被称作润滑作用。由于各种白炭黑自身性质各异,所以它们提供的润滑作用也不同。    
    (2)通过与主基料颗粒竞争吸湿,而改善主基料的吸湿结块倾向。一般来说,白炭黑自身具有很大的吸湿能力,从而在与主基料竞争吸湿的情况下,会减少主基料因吸湿性而导致的结块倾向。 
    (3)通过消除主基料表面的静电荷和分子作用力来提高其流动性。微胶囊化粉末颗粒带有的电荷一般相同,因此,它们之间会相互排斥,防止结块。但是这些产品上的静电荷常会与生产装置或包装材料的摩擦静电相互作用而带来许多麻烦。当添加白炭黑后,白炭黑会中和主基料颗粒表面的电荷,从而改善主基料粉末的流动性。这种作用常用来解释当白炭黑与主基料颗粒之间的亲和力不是很大,白炭黑只是零星分散在主基料颗粒的表面时却能很好地改善其流动性的原因。    
    (4)通过改变主基料结晶体的晶格,形成一种易碎的晶体结构。当主基料中能结晶的物质的水溶液中或已结晶的颗粒的表面上存在有白炭黑时,它不仅能抑制晶体的生长,还能改变其晶体结构,从而产生一种在外力作用下十分易碎的晶体。使原本易形成坚硬团块的主基料的结团现象减少,改善其流动性。