標籤:塗料助劑二氧化硅

塗料消光劑能使塗料表面光澤明顯降低的物質稱為塗料消光劑,其用量最大的是超微細合成二氧化硅,其次是微粉化蠟,鋁、鈣、鎂、鋅的硬脂酸鹽用量較小。此外,加入體質顏料,提高顏料含量,添加不完全相容的樹脂組分以及用機械方法使塗層表面粗糙或表面壓花也可降低塗膜光澤度。塗料消光劑有時也叫消光粉。

1. 消光原理
關於塗膜的消光原理,一般認為先在塗膜的表面形成微小的凹凸,該表面對入射光線形成漫反射。當塗膜乾燥時,由於溶劑的揮發,表面不斷收縮,使均勻分佈其中的消光劑顆粒在表面形成極微小凹凸。
2. 消光劑的應用
消光劑的應用以傢具和裝飾塗料用量最大,據德固賽公司統計,在亞洲,傢具和裝飾塗料所用的二氧化硅消光劑佔總量的一半以上。
傢具和裝飾塗料使用的樹脂多為聚酯、聚氨酯、據丙酸等,其光澤度高。使用微米級合成二氧化硅及少量微粉蠟,使光澤度降至50%~60%,提高了裝飾性,光澤度柔和,手感豐富,受到用戶的喜愛。從環保角度講,它符合人體的生理衛生要求,不易造成人眼的疲勞。醫院和大型計算機房採用啞光地坪塗料,光線柔和,為創造安靜舒適的環境提供了有利條件。
大型招牌面板、交通標誌等需要抗閃爍的塗膜表面,一般使用啞光塗料,是為了安全的目的。軍事裝備和設施,如軍車、坦克、裝甲車、雷達和大型火炮等使用消光塗料是為了隱蔽保密安全。
為了增加塗層的附著力,有時採用啞光塗料,如汽車的底塗和中塗。另外,覆蓋不完美塗層,掩蓋其使用塗料缺陷及基材本身缺陷也是使用消光劑的目的之一。
二氧化硅消光劑
塗料消光劑應該具備以下特點:易於分散;消光性能好,低加入量就可以產生強消光性能;對塗膜的透明性干擾小;對塗膜的力學性能和化學性能影響小;在液體塗料中懸浮性好,能長時間貯存,不會產生硬沉澱;對塗料流變性影響小;化學惰性高。
微米級二氧化硅消光劑具備以上特點,因而在塗料中用量最多。它化學純度高,不溶於水、各種有機溶劑和一般的酸、鹼,只與濃鹼和氫氟酸反應,化學惰性高。其折射率為1.46,與各種塗料用樹脂的折射率1.4~1.5接近,因而透明性好。用蠟處理的二氧化硅消光劑在貯存過程中不會在溶劑型塗料中產生硬沉澱。由於是多孔性物質,低加入量就可以產生強消光性。
微米級二氧化硅消光劑有三種類型,均為X射線無定形多孔物質。其一為微米級沉澱水合二氧化硅,原級粒子呈鏈狀堆積。它是國內外使用最多的一種,價格低,因為粒度小,用量較大,透明性較差,只適用於低檔及小部分中檔塗料,國外品牌以贏創德固賽公司(EVONIK Degussa)的ACEMATT® OK系列質量最好,易於分散,且有蠟處理,不易產生硬沉澱。
另一種是微米級二氧化硅氣凝膠,其原級粒子形成三維空間網狀結構,孔容一般大於1.5mL/g。國內已有生產,由於採用微米及亞微米級分級裝置,粒度分佈窄,消光性和透明性與國外同類品種相當。採用蠟處理工藝,長時間放置不會產生硬沉澱。國外代表性產品為格雷斯公司(GRACE DAVISON) SYLOID® C系列消光劑;INEOS公司Gasil 和HP系列消光劑。
第三種是氣相二氧化硅消光劑,以贏創德固賽公司(EVONIK Degussa)生產的最著名,ACEMATT® TS100 和TT600。其消光性能好,透明性佳,但是易於產生沉澱。
對於微米級合成二氧化硅的選擇,首先要考慮塗料品種,塗膜厚度,對透明性要求,是否防止硬沉澱等因素,選擇合適的品種牌號。
有機消光劑
概述:
PERGOPAK是一種特殊的有機聚合物,在塗料行業中,可作為清漆及色漆的消光劑和閃光鋁粉顏料的定向劑。 其獨特的化學結構,含0.6%的活性羥甲基可以在塗料樹脂成膜的過程中參與交聯,促進漆膜收縮聚集成均勻凹凸的表面而產生消光,同時也加強了漆膜的硬度和抗磨耗性。其不溶於有機溶劑和熱穩定溫度高達200℃也使其無論在油性和水性體系中都可使用。
特徵:
PERGOPAK是一種具有高比表面積;低堆積密度的多孔性蓬鬆的粉末,是由平均粒徑為0.1-0.15um的基本粒子聚集成大約5-9um的團粒。這就造成了較高的孔隙容積和極不均勻的顆粒分佈,而這正是形成優異的消光效果所應具備的兩個重要因素。這些顆粒的幾乎完美的球形所產生的結果,與更接近於針狀的二氧化硅相比,不會對塗料的流變性能產生實質的影響。使用二氧化硅產生較高的消光效果是與大幅度增加體系粘度和觸變性為代價的,而在大多數情況下,過分的觸變性是不受歡迎的。
在消光效果顯著的同時,它具有如下優點:
*不增稠、對塗料的粘度和流動性影響非常小,容易分散
* 除適合於溶劑型體系外還特別適合於水性體系
* 透明度高(折光指數D20=1.607)不吸收紫外線,特別適合於UV固化體系
* 漆膜柔和適目,有彈性,並有柔質手感,適合於皮革製品和轎車內飾的塗裝
* 對漆膜的附著力柔韌性抗划傷、耐磨有實質性的幫助
物化性能:
項目
單位

化學成分

聚甲基脲樹脂
形狀

近似於球型
真密度
g/cm
1.47
本體堆積密度
kg/m
約80
包裝密度
kg/m
約200
比表面積
m/g  (BET)
14 – 22
吸油量
cm/100g
約310
熱分解溫度
°C
> 220
折光指數

1.607
PH值

8 - 9.5
固體份
%
> 83
儲存時間
> 3
粒徑:
激光衍射法(um)
PERGOPAK M2
PERGOPAK M3
PERGOPAK M4
PERGOPAK M5
PERGOPAK M6
d 50

6 – 8.5
5 – 7
3.5–6
≤ 3.5
d 90

15 – 19
12–15.5
9.0–12.5
≤ 6.5
d 100

≤ 36
≤ 30
≤ 18

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