納米材料的水分散行為及其對(duì)乳膠涂料的改性.pdf

1、本文以納米TiO2、納米SiOx為代表，在選定的工藝條件下，重點(diǎn)從降低水溶液的表面張力促進(jìn)納米材料的分散的角度出發(fā)研究了納米材料的水分散行為，并選擇粘度、平均粒徑和TEM來(lái)表征納米材料的分散效果；將經(jīng)過(guò)分散的納米材料引入苯丙乳膠涂料，研究納米材料對(duì)乳膠涂料的改性。 本文在綜述了納米材料的分散方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)納米TiO2和納米SiOx分散的工藝條件的研究，并選用表面活性劑改變水溶液的表面張力來(lái)分散納米TiO2和納米SiOx，結(jié)果

2、發(fā)現(xiàn)：以高速攪拌為預(yù)分散工藝，以高剪切乳化為分散工藝，納米TiO2和納米SiOx的分散濃度分別為28.6％和25％較為合適；水溶液的pH值對(duì)納米TiO2分散的影響不大，但是對(duì)納米SiOx的分散有明顯的影響，在pH=10的水溶液中有利于納米SiOx的分散；選用非離子型或與納米顆粒所帶電荷同性的表面活性劑通過(guò)降低水溶液的表面張力有利于納米TiO2和納米SiOx的分散；在確定的工藝條件下，用非離子有機(jī)氟表面活性劑FSO復(fù)配碳?xì)浔砻婊钚詣㏒N-

3、5040將水的表面張力降低到15.5mN/m分散得到的納米TiO2，能得到用激光粒度儀測(cè)定平均粒徑為172.6nm，在TEM下觀察為小于100nm成均勻分布的分散漿，比用硅烷偶聯(lián)劑法、超分散劑CH-10B法修飾分散納米TiO2的效果更好；同樣復(fù)配的表面活性劑在pH=10的水溶液中分散濃度為25％的納米SiOx能得到用激光粒度儀測(cè)定平均粒徑為253nm，在TEM下觀察粒徑小于100nm，呈均勻分布的分散漿。 本文用粘度、平均粒徑對(duì)

4、納米TiO2、納米SiOx的分散效果進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)粘度和平均粒徑間存在相關(guān)性，從而確立了粘度測(cè)定是一種簡(jiǎn)便易行、成本較低的具有實(shí)用價(jià)值的納米材料分散效果表征方法。 在此基礎(chǔ)上，將經(jīng)過(guò)分散的納米TiO2、納米SiOx以單獨(dú)或復(fù)配的方式引入苯丙乳膠涂料，并測(cè)試其性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：以高剪切乳化為分散工藝，在pH≈7的水溶液中用FSO復(fù)配SN-5040分散的納米TiO2和在pH=10的水溶液中FSO復(fù)配SN-5040分散的納米SiOx均以

5、1％的添加量添加到苯丙乳膠涂料中后，涂膜耐沾污反射率下降率為4％，耐擦洗性超過(guò)10000次，耐人工老化達(dá)到2000h，相比沒(méi)有添加納米材料的苯丙乳膠涂料的性能有顯著提高，且比單獨(dú)添加納米材料和用其它方法分散的納米材料改性的乳膠涂料的性能更好，也遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。 本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)納米材料改性乳膠涂料的機(jī)理進(jìn)行了探討。通過(guò)測(cè)定發(fā)現(xiàn)納米TiO2和納米SiOx對(duì)紫外有明顯的吸收，據(jù)此對(duì)納米材料改性乳膠涂料的耐老化性進(jìn)行了分析；