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從團聚到均質(zhì):氣相納米材料分散調(diào)控對UV涂料的顛覆性影響

從團聚到均質(zhì):氣相納米材料分散調(diào)控對UV涂料的顛覆性影響
HIFULL  2025-04-16  |  閱讀:808

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隨著科技的不斷進步,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,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。

氣相二氧化硅是極其重要的超微細無機材料之一,具有粒徑很小、比表面積大、表面吸附力強、表面能大、化學(xué)純度高、分散性能好等特點。具有優(yōu)越的分散性、穩(wěn)定性、補強性、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無機新材料,在涂料中主要應(yīng)用于提高粉末涂料的流動性。它可在粉末涂料生粉的表面形成可移動層,防止粉末涂料吸收水分和結(jié)塊。同時,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,隨后再對四組樣品的粘度和觸變性進行測試,結(jié)果表明,隨著氣相二氧化硅分散工藝的加強,UV光固化漆的粘度不斷提升,觸變值不斷升高,在3000r/min轉(zhuǎn)速下達到最佳狀態(tài),此時粘度為4543Pa·s,觸變值達到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逐漸變緩并達到臨界值,轉(zhuǎn)速的增加不再對涂料的增稠觸變性產(chǎn)生進一步影響,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,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,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)達到最佳狀態(tài),分散條件需大于2000r/min,30min。


同時,匯富納米技術(shù)人員在1.5%粉體添加量下,分別對空白、HL-200、親水氣相二氧化硅競品和氣相法納米氧化鋁Aluna-100對UV涂料涂層的光澤度、霧度、透光率、硬度和磨耗值等進行了充分的實驗和對比。

在上述實驗中,對比空白樣,HL-200和競品對透光率的影響較低,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,氣相二氧化硅的加入會使得漆膜的光澤度降低,但是氣相法納米氧化鋁Aluna-100對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,增強涂膜的鉛筆硬度和耐磨性。相反,分散不良會導(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,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到良好的分散效果,從而充分發(fā)揮氣相納米材料對 UV 涂料性能的提升作用,推動 UV 涂料行業(yè)的發(fā)展。


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