小说概念改善,这为汽车涂料耐磨性| PCI杂志 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

防刮涂层的配方是构建的主要目标。成千上万的防刮涂层已经存在于我们的日常生活。例子包括汽车涂料、木器涂料、指甲油、防护涂料为移动电话显示屏,眼镜,等。将无机粒子的传统方法有缺点,如减少光泽、透明度,降低灵活性和涂料的流变性的变化,通常导致不良流和水准。添加剂含有铝或硅纳米颗粒集中在活性稀释剂、水和溶剂的航空公司已经发展为溶剂型和radiation-curable涂料增加耐擦伤性和耐磨性。这个新方法演示了改进的耐擦伤性没有增加阴霾,没有失光或损害到其他物理性质。

图1所示。点击图片大图。

纳米粒子的概述

纳米这个词来自希腊语中“矮”。一纳米是9米。如果1纳米之间的大小进行了比较和1米,这就像比较美国硬币大小的1.25厘米,地球的直径为12756公里。属性,如电导率、荧光、透明度、颜色、刚度、延性和反应性纳米粒子的大小。涂层由25-nanometer大小与80纳米粒子将有更大的透明度比使用时在同等重量的水平。

最重要的一个属性所期望的汽车工业,如前所述,提高抗划伤。干磨损测试500次后,改善了水性UV涂料以2%的纳米氧化铝。其他几个测试是用来测量,这些包括钢丝绒# 00和0000,锤子与Scotch-Brite™,最重要的是汽车,是阿特拉斯Crockmeter。方法量化耐擦伤性包括光泽下降,阴霾涂层的增加或一个简单的外观检查。

使用修改后干磨损ASTM D 2486测试中,1%的氧化铝500年后保持优良的光泽周期相比,没有铝样品。

比较紫外线涂层木板,有或没有纳米氧化铝,显示重大损失的光泽比nanosilica的未经处理的面板。的重要性最小粒度为最少的阴霾看到从图1中的图20-nanometer大小几乎没有贡献的阴霾10或50 -分米粒子大小。

表1。点击图片大图。

透明的司机

除了粒子大小、膜厚度有关阴霾也很重要。薄膜厚度较低,尤其是当氧化铝粒子,烟雾少是可见的。2%氧化铝水平给出了阴霾的价值0.5%至10微米,值为1.55时,膜厚度是25微米。涂层的折射率也有影响力的决定的阴霾。三聚氰胺甲醛涂料包含氧化铝阴霾少于一紫外线涂层在同等水平。

各种类型的产品可用于氧化铝与不同粒径、表面修饰和溶剂类型。为二氧化硅,OEM和修补实验确定的主要焦点,有一个主要产品,它被指定为“NANOBYK”这篇文章。

图2。点击图片大图。

粒子的特征

详细看看形态和密度,最重要的是,折射率突出显示在表1。主要的折射率差别氧化铝和二氧化硅和树脂的使用,防止haze-free纳米添加剂的开发实验系统与氧化铝。硅的折射率在1.55和接近大多数涂料用树脂系统。尽管硅粒子的硬度小于氧化铝,它将显示仍然可以提供显著的划痕保护不会造成阴霾的增加。

原子力显微镜照片展览之前和之后的地形差异1000干磨损实习医生风云使用修改后的干磨损ASTM 2486测试方法。比较是由20-nanometer氧化铝和40纳米PDMS与拥有0.2%。

nanosilica使用17.5%,传统产品相比,1%的治疗nanoalumina粒子,表明平等锤苏格兰闪亮后性能测试(图2)。获得了类似的结果在无溶剂紫外线涂层二氧化硅氧化铝2%到18%。在显微镜检查1000年之后的干磨损周期,显著改善与改性氧化铝添加剂是明显的。挑战就变成了如何使用硅在一个非常低的水平,然而获得良好的耐擦伤性和霾没有影响。这可以通过索引匹配,如前所述,实现折射率为1.55,接近树脂。其他重要因素是纳米浓度、膜厚度和颗粒大小。

图3和图4。点击图片大图。

这个过程包括几个步骤:

2。纳米表面改性的硅胶允许均匀分布在整个电影。

3所示。粒子的抗絮凝作用和稳定防止reagglomeration。

图3显示了共价成键的硅氧烷纳米粒子的重要性。刚刚添加的硅氧烷硅不提供相同级别的划痕改进时直接相连的PDMS二氧化硅。

照片在图4中显示了稳定的纳米颗粒对解絮凝和分配至关重要。润湿分散剂和增强了分布在整个电影。

图5。点击图片大图。

粒度分布

图5中的粒度分布图表显示60%的纳米颗粒在20 - 30纳米范围,和32%的30 - 40纳米范围在实际的漆膜。因此,超过90%的粒子分布在一个非常狭窄的范围内。

图6。点击图片大图。

NANOBYK提出理论

背后的理论如何在纳米颗粒功能此时只是一个理论。二氧化硅和氧化铝粒子提供了改进的耐擦伤性的力学性能。如前所述,石英的折射率几乎是接近的树脂系统。这个粒子核心是建立一个外壳,是由润湿剂和硅氧烷。这个shell提供了系统的兼容性和稳定性通过树脂矩阵。创建一个更大的界面区域,因此较低的粒子水平需要达到所需的属性。检查实验电影如图6所示表明均匀分布在整个电影。

NANOBYK治疗和稳定粒子有一个对表面张力的影响由于与硅氧烷改性。注意添加剂水平NANOBYK描述所交付的形式在系统中固体树脂。在丙烯酸/异氰酸酯体系,控制初始表面张力27.3达因/厘米。的略高于1%,交付,NANOBYK降低了表面张力25.8达因/厘米。增加到2.0%水平表面张力的结果25.2达因/厘米。增加到3%和4%水平不显著降低表面张力,但额外的改进在scratch中可以实现。丙烯酸/三聚氰胺系统,略高于2.0%的水平,交付,降低了表面张力从29.1到27.1达因/厘米。因此没有必要添加任何额外的表面流控制添加剂降低表面张力。建议事实上离开所有添加剂在使用NANOBYK之前,测试后进行最终调整的要求。

图7。点击图片大图。

抗划伤

图7比较了不同级别的NANOBYK划痕后使用Crockmeter 9-micron纸。保光性百分比计算磨损区域的光泽除以原来的光泽。三聚氰胺或丙烯酸/丙烯酸/异氰酸酯体系显示80%保留甚至高达1.0%,交付,NANOBYK控制相比,只有30%的保留。增加NANOBYK超过3.0%提高90%以上的保光性。没有额外的添加剂来改善这些NANOBYK试验的抗划伤。

如果我们把涂层和运行Crockmeter测试10周期然后波兰从表面10微米,然后再次运行Crockmeter测试,保光性比例仍为87%。这是进一步的证据表明,纳米粒子均匀地分布在整个电影仍然提供耐擦伤性和永久性的影响。

一个关键因素,特别是OEM和整修表面实验,是一个添加剂应该不会有任何负面影响光泽,阴霾,流和水准,贮存期2 k-urethane系统,附着力,recoatability、耐水性和耐候性。

在三个不同的系统中没有影响到20度光泽,和烟雾实际上是略低于实验确定的更传统的添加剂包。长、短波的外观也略有改善NANOBYK产品甚至高达4.0%。在2 k-urethane系统中,使用传统的脂肪族异氰酸酯,锅与NANOBYK生活不受影响。

表2。点击图片大图。

QUV结果

QUV测试完成500和1000小时;面板被受到Crockmeter测试。结果显示在表2表明,略高于4.0%的水平NANOBYK 500小时和1000小时后变得更重要QUV维持改进的耐擦伤性接触。unabraded样本的QUV图在表3中显示实际的改进控制曝光后保持光泽。硅可能有助于防止紫外线退化。

没有任何干扰intercoat粘连或灵活性NANOBYK时使用的树脂固体最高水平的4%。NANOBYK的另一个优点是易于整合到系统中。因为它是液体,可以添加NANOBYK以最小的风潮,而混合,应该添加到结束的过程。使用NANOBYK可以排除使用其他添加剂对衬底润湿,anti-cratering和表面滑动。最初制定时,建议是放下一切流动和表面添加剂硅树脂和丙烯酸酯添加NANOBYK之前。如果调整是必要的,那么可以用调整丙烯酸酯或硅树脂小对表面张力的影响。