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蠟改性二氧化硅消光劑的改性制備及應用

2019-12-12
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摘要

【前言】涂料中用的消光劑可分為有機和無機兩大類。其中消光效果最好的當屬二氧化硅類消光劑,但該類消光劑在涂料使用中存在易產生沉淀,分散困難等問題。用高分子合成蠟對二氧化硅進行表面處理,既可以改善二氧化硅的分散性能,改進了易產生凝聚沉淀的弊病,

【前言】

涂料中用的消光劑可分為有機和無機兩大類。其中消光效果最好的當屬二氧化硅類消光劑,但該類消光劑在涂料使用中存在易產生沉淀,分散困難等問題。用高分子合成蠟對二氧化硅進行表面處理,既可以改善二氧化硅的分散性能,改進了易產生凝聚沉淀的弊病,又可提高消光劑乃至整個涂層的耐劃傷性和手感對其疏水性也有影響,目前包括DEGUSSA公司和GRACE公司的很多產品均采用這類改型技術。

用高分子蠟處理的二氧化硅消光劑主要應用于涂料、造紙、皮革等領域,是目前最高檔的消光劑。

合成蠟乳液種類很多,蠟本質性能 乳液粒徑 乳化劑類型 PH值等均對改性效果產生很大影響,同時改性方法也也對消光劑的最終性能影響很大。我們采用不同的合成蠟,試論述不同合成蠟乳液對消光劑的改性效果。

【實驗部分】

1、主要原料:硅酸鈉 (工業級) 硫酸 (工業級) 氨水 (工業級)

2、 改性劑性能:

型號蠟品外觀PH值平均粒徑(μm)固含量(±2%)乳化體系固體蠟熔點(℃)

V2000PE蠟淺白色液體7-9≤240非120-125

Ft-1FT蠟淺白色液體7-9≤130非105

AF-1PE蠟淺色半透明液體7-9≤0.135非137

(V2000屬非極性高密度聚乙烯蠟乳液,Ft-1a為費托蠟乳液,AF-1為極性高密度聚乙烯蠟乳液。)

3、設備:攪拌釜、高速分散機、噴霧干燥機、氣流粉碎機、壓濾機

4. 基本工藝:在塘瓷攪拌釜內加入硅酸鈉溶液,滴加稀硫酸,并攪拌至反應完全,將沉淀物過濾洗滌至中性,將凝膠攪拌液化,并按固對固5%加入改性劑,攪拌均勻,用噴霧干燥機干燥。最后控制氣流粉碎機的工藝條件,得到合適粒徑的SiO2消光劑。

【結果與討論】

1、不同改性劑對消光劑性能的影響:

結果 改 性 劑 d50粒徑(μm)灼燒失重(%)比表面積

—5.54315

V-20005.69300

Ft-15.49298

AF-15.59304

2、不同改性劑對樣漆性能的影響:

選擇丙烯酸類水性木器清漆(不含消光劑),按4%比例加入各種消光劑,用高速分散機分散(2000r/min分散30min),用相同條件制膜,評價樣片的性能。

樣漆序號消光效率

光澤度60(%)手感與抗劃傷性附著性樣漆存儲穩定性

165---

224稍差無影響差

326優無影響優

423稍優無影響優

523稍優無影響優

1—未加消光劑 2—加入未改性消光劑 3—采用V2000改性 4—采用Ft-1改性 5—采用AF-1改性

2.1從比表面積的變化看改性后的消光劑消光效率應略差于未改性消光劑,但實際 上影響不大??磥砀男韵鈩┑姆稚⑿院脤悠嵯庑视袔椭?。

2.2改性消光劑在漆內分散性明顯由于未改性樣品。樣品儲存60天后加入未改性樣品的漆樣有明顯硬性沉淀,很難復溶;改性后的樣漆僅有少量相分離,未出現沉淀。

2.3改性劑的用量與對SiO2粒子的包覆程度和效果有關。同時乳液中蠟粒子的粒徑和性能與漆膜的手感和抗劃傷性也有關系。蠟乳液乳化體系也對消光劑的包覆效果有影響。今后我們將進一步進行比對,力爭研究出更適合二氧化硅包覆改性的專用蠟乳液。


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