论述了不同的机制来提高,溶剂和水性涂料的耐磨性的纳米氧化物粒子。根据纳米粒子的浓度和涂膜的取向,不同的结果。不仅纳米粒子核心,而且表面修改(边界阶段)的性能有很大的影响氧化铝和二氧化硅。

的需求增强,耐磨性在今天的清晰和着色涂料正在增加。永远的表面保留最初的想法属性的驱动力是正在进行的研究在这个领域。今天,不仅汽车或高档家具,而且基质如瓷砖、大理石、木材,木地板,塑料,纸和塑料地板有明确的面漆保护表面免受磨损和刮伤。有多种方法来提高在这些涂料抗划伤。

这些新的纳米二氧化硅和氧化铝粒子也可以被纳入着色涂料。纳米二氧化硅和氧化铝粒子不仅提供抗划伤,可以协助耐磨性,更好的附着力、染色和耐蚀性,因为纳米粒子创建一个密集的涂层结构。纳米粒子与有机硅有协同效应,丙烯酸酯、硅和蜡。

最近推出了包含氧化铝纳米粒子添加剂可以提高耐擦伤性溶剂、水性和UV涂料。这些新的20 - 80纳米的纳米氧化铝粒子直径分布在不同的媒体和低剪切成水,容易合并solventborne或无溶剂紫外光固化系统。通常,低剂量的0.5 - -2.0%提供重要的和长期的,3月和/或耐磨性不影响光泽,颜色,清晰或其他涂料的物理性能。

包含surface-active-modified保利(dimethyl-siloxanes)、丙烯酸酯或蜡由于取向和交联涂层表面,以及在整个涂层,提高纳米粒子的性能。在高光泽不可取,纳米氧化铝粒子的组合与消光蜡和消光剂允许制定半光亮的平涂料。

在无机紫外线吸收剂、氧化锌和氧化铈脱颖而出几乎完全吸附- a, B和c,减少颗粒大小从微米到纳米使配方设计师制定明确的涂料,既能提高木材基质的外观以及提供长期保护木材,金属和塑料基板对抗紫外线退化。比较典型的有机紫外线吸收剂将可用无机紫外线吸收剂。

测试程序

下列添加剂掺入走进涂料配方。添加剂(post)混在使用Dispermat简历和40毫米考尔斯叶片在600转2分钟。蜡和纳米的组合,蜡是混在第一次在600转2分钟,然后纳米混在600转2分钟。所有添加剂剂量(纳米氧化铝、二氧化硅、蜡、丙烯酸酯硅树脂)是基于总提到的分子量。

应用程序
基质:美森耐板(磨耗试验)和密封Byko图表(划痕试验)。

应用程序工具:3毫升鸟叶片。

外套:3美森耐板和1 Byko图表。

厚度:4毫升的湿外套。干膜的厚度取决于固体涂层的百分比。

干燥时间:2小时之间的大衣和至少48小时后最后的外套。

喷砂:2小时后干燥,(1号和2号的外套)与200砂纸掺沙子,确保适当的附着力额外的外套。

定义
划伤-薄浅切或马克表面上指出或锋利的东西。

Mar -降解稳健,完美或涂层的完整性;破坏或表面缺陷。

耐划伤性涂层(SRC)——与薄层涂层应用于衬底旨在防止标记,打破或削减到表面尖或锋利的东西。

3月阻力——材料的抗磨损。是衡量磨耗试验标本,然后测量磨损区域的光泽与光泽计和比较结果未经测试的标本。

磨损或磨损,移除涂层材料时就会发生在接触硬粒子。粒子要么可能位于第二表面材料(双体穿)或可能存在两个表面之间的松散颗粒(三体磨损)。可以测量磨损质量损失泰伯磨损。

固体材料的硬度,抗永久变形。

划痕试验
每个样本撤军是评估抗划伤给20双摩擦(9微米)抛光纸垫安装在一个磨耗试验机BYK-Gardner(干)。光泽(20 o, 60 o)测量(统计平均5读数)之前和之后由BYK-Gardner micro-TRI-gloss抓板。保光性(%)计算如下:



%保光性= 100 x挠面积的光泽

原来的光泽

测试涵盖了3月和划痕。

磨耗试验
测试方法:ISO 9352或ASTM D 1044。方法使用了一种“泰伯磨石(从泰伯行业)CS-10研磨轮,1000年通用汽车负载,100年,250年,500年、750年和1000年周期。


摆硬度试验——康尼锡
允许涂层干燥后8 h和48 h,一个康尼锡的钟摆(康尼锡钟摆的振荡数)是用来测量硬度。

光学显微镜
每个样本的显微照片拍摄后测试。图片在4/0.10 MOTIC镜头放大。<

纳米分散

就像任何其他固体颗粒,我们试图融入树脂解决方案,如果我们只是尝试混合粒子进入解决方案将水槽底部,因为固体颗粒表面积没有兼容的解决方案。图1展示了这些固体颗粒的分散在树脂或者与合适的润湿和分散纳米粒子添加剂,必须今天内固体颗粒的功能的涂料系统。必须使用更多的能量分散的纳米粒子,因为小尺寸。一旦这些固体纳米粒子稳定通过硬脂障碍或电荷斥力固体颗粒很容易混合(2分钟1000 rpm)为树脂或涂料。

纳米颗粒功能如何

纳米粒子有能力建立一个均匀分布在整个长度和深度的树脂或涂料从而使树脂或涂料有坚实的网络防护层氧化铝或二氧化矽树脂或涂料。这是独特的纳米优势:随着涂层损坏继续有一层纳米可以抵制抓(图2)。

评价纳米粒子在水性涂料

层压裂

图4显示了另一个问题称为层压裂。这就是涂层会变得脆弱,当剪切力应用于涂料,涂层分裂或骨折。尽管这涂层底物显示了优异的附着力,涂层表面脱离,当剪切力(锯条)。这可以被明确的涂层或白标志,在一个不透明涂层,脱离力是应用时的衬底。纳米粒子可以协助他们均匀分布形成一个电阻网络和压裂的弹性特征。这又可以提高水性涂料。

耐磨性

水性涂料的另一个情况是耐磨性。今天,为了解决这个问题,蜡(聚四氟乙烯)和石蜡组合是用来增加磨损或耐磨性。只是蜡,蜡的缺点是柔软而不提供任何抗挠,压裂或者3月这是nano和蜡可以有一个很好的协同作用。蜡和纳米的组合可以增加,骨折,3月和耐磨性的清晰和有颜色的涂料。类似与蜡主要适用,但这里的组合创建一个更耐用的表面保护电影从划痕和磨损的能力。图5显示了丙烯酸/布丁配方的CF-10轮他泊研磨器被使用。结果表明,蜡和纳米组合提供了最好的结果。

破坏的抵抗

当纳米与硅树脂结合使用一个协同作用的效果也会被创建。硅树脂和纳米3月增加抵抗大多数类型的涂层。他们一起在低表面张力的主要工作;他们可以一起迁移基于涡流涂层在牺牲别人的细胞迁移(图6)。

抛光或缎或平面的抛光涂层

打磨或抛光缎或平明确涂层发生在硅用于公式平终点看。硅的硅的问题是定位的表面涂层和涂层摩擦时,清洗,或损毁,顶层硅是很快消失掉。使用纳米粒子之间的再一次创建一个协同作用的硅和纳米二氧化硅的均匀分布。这使涂层抗划伤,抛光(解释),图7。

防紫外线

在无机紫外线吸收剂、氧化锌和氧化铈脱颖而出几乎完全吸附- a, B和c,减少颗粒大小从微米到纳米使制定明确的涂料,既可以提高木材的外观基质以及提供长期保护木材,金属和塑料基板对抗紫外线退化。比较典型的有机紫外线吸收剂可用无机紫外线吸收器如图8所示。

结论

纳米氧化铝和二氧化硅分散正确时,可以提高水性、溶剂型和UV涂料。本文专注于水性涂料,因为他们是最难以提高。纳米粒子可以提高耐擦伤性开发网络创建抵抗元素。这个网络也有助于抵抗层压裂和破坏。

在清晰的高光泽涂料纳米粒子小到可以增强抗划伤不创建阴霾。在缎子和平坦的涂料,纳米粒子不仅提供划痕和mar阻力,可以帮助在抛光或不易磨光的涂料。

当与蜡结合使用时,纳米颗粒可以提高色素或清除涂层磨损和耐磨性。紫外线吸收剂,氧化锌和氧化铈脱颖而出几乎完全吸附- a, B, c的纳米氧化物提供永久的保护,因为他们不降低的电影。这就是纳米技术可以把今天的涂层技术。

确认
纳米技术科学家都他;托马斯博士Sawitowski,全球纳米技术经理;博士迈克尔•Berkei纳米实验室经理;罗伯特•施罗德高级药剂师——瓦林福德实验室。

本文提出了在水性研讨会由南密西西比大学聚合物和高性能材料和涂层技术的南方社会,2009年,新奥尔良,洛杉矶。188金宝搏bet官网