【摘要】：由于光環(huán)境污染及人們審美觀念的改變,低光澤度涂料在市場上所占份額逐年增加。二氧化硅以其優(yōu)異的消光性能與化學(xué)穩(wěn)定性成為涂料中應(yīng)用廣泛的消光劑。氣相法二氧化硅在涂料基體中具有較好的分散性和優(yōu)異的消光效果,但其制備條件苛刻、成本高。而普通沉淀法二氧化硅表面活性高且含有大量硅羥基,存在易團聚、與有機聚合物間相容性差等缺點。近年來,本課題組采用液相原位表面修飾技術(shù)制備出多種表面改性二氧化硅,在多種聚合物材料中具有良好的分散穩(wěn)定性及良好的補強作用。本文研究了經(jīng)表面改性二氧化硅對涂料的消光作用,并根據(jù)二氧化硅結(jié)構(gòu)參數(shù)與消光性能之間的關(guān)系,進一步合成大孔容、高分散二氧化硅消光劑。具體研究內(nèi)容包括以下三個部分:1、采用機械共混法將二氧化硅均勻分散至聚氨酯皮革涂飾劑中,制備啞光涂料。采用旋轉(zhuǎn)粘度計、雙槽刮板細度計、多角度光澤度儀、太陽膜測試儀等測試手段得出二氧化硅對涂料性能的影響,考察二氧化硅的吸油值、孔容等對涂料消光性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,吸油值和孔容的增加有助于提升二氧化硅的消光性能,其中DNS-3可將涂料的光澤從7.2降低至1.0;二氧化硅添加量的增加可在一定范圍內(nèi)提升消光性能,將DNS-3的添加量由1%增加至3%,涂層的消光率由52.8%增大至86.1%。探究SiO_2粒徑(以D50數(shù)值表示)對涂料性能的影響,由于涂膜較薄,光澤度呈現(xiàn)隨粒徑減小而下降趨勢,光澤度由17.7μm的3.5下降至4.9μm時的1.4。同時,對二氧化硅進行不同溫度處理,探究對涂料性能影響較好的溫度處理范圍,得出200℃左右處理,可以進一步提高二氧化硅在涂料中的分散性,增加涂膜透明性。2、采用機械共混法將二氧化硅均勻分散至丙烯酸氨基烤漆中,制備低光澤涂料。探究二氧化硅添加量對消光劑消光性能的影響。實驗結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi)增加二氧化硅添加量可有效提升消光性能。在低添加量條件下DNS-3樣品消光效果低于進口二氧化硅消光粉OK520,增加DNS-3添加量至4.5%及以上時,消光率達95.4%,消光效果與OK520相似,但在涂料透明性與粘度的影響優(yōu)于OK520。將SiO_2的粒徑分別(D50)控制為6.7μm、7.6μm、8.7μm、10.2μm、17.7μm,探究二氧化硅粒徑對消光劑消光性能的影響。結(jié)果表明,涂層光澤度呈現(xiàn)隨粒徑增大而下降的趨勢,D50為6.7μm時消光效果與OK520一致,且透明性更優(yōu),可以取代市售進口二氧化硅消光粉OK520。將二氧化硅在200℃高溫下處理,在對其他性能無明顯影響條件下,消光性能有所提升。3、采用沉淀法制備二氧化硅,在反應(yīng)過程中加入帶水劑,通過共沸蒸餾的方式得到大孔容、高分散二氧化硅消光劑S-XGJ,分別將粒徑控制為5.9μm、6.9μm,采用機械共混方式加至以上兩種涂料中制備啞光涂料。在皮革涂飾劑中S-XGJ效果與C803相當(dāng),在烤漆中的消光效果優(yōu)于OK520。因此,制備的S-XGJ達到取代市售進口沉淀法二氧化硅消光粉C803與OK520的效果。
【圖文】：

當(dāng)一束光線照射在光滑平整的表面上，光線將在與入射角相等的反射向發(fā)生鏡面反射，對光線的反射能力較強，因此可以得到高光澤度表面。而當(dāng)光線粗糙不平的表面上，則會向各個方向發(fā)生漫反射或散射現(xiàn)象，從而得到低光澤度表面此涂料的消光方法主要是使原本平整光滑的涂層表面變得凹凸不平，形成一定的粗，從而增加對光線的散射作用，降低涂層表面光澤度。降低涂層光澤度主要有以下途徑：一種是加入無機顆粒狀消光劑，在溶劑揮發(fā)，涂層變薄過程中凸出涂膜表面涂層表面凹凸不平，形成一定的粗糙度，減弱光的鏡面反射作用[19; 20]；第二種是選有消光性能的聚合物作為涂料成膜物質(zhì)或加入至其他涂料基體中，在表面形成一些顆�；蚴湛s程度不同的基體通過在溶劑揮發(fā)過程中發(fā)生分子卷曲，導(dǎo)致涂層表面不滑，從而改變光的反射作用，降低涂層光澤度[21-23]。第三種是對形成的涂膜進行噴砂蝕、熱加工或溶劑腐蝕等方法，來破壞涂膜的光滑表面，得到一定的粗糙表面，，但工藝的增加會進一步增加成本，溶劑腐蝕還會對涂層的其他性能造成一定的負面影23; 24]。因此，前兩種途徑為主要的涂料消光方法，消光原理如圖所示。

圖 2-1 二氧化硅的 TEM 圖：（a）DNS-1；（b）DNS-2；（c）DNS-3；（d）DNS-4；（e）C803動比表面和孔體積分析儀測得二氧化硅吸附-脫附等溫線及孔徑分布2a 表示二氧化硅的氮氣吸附-脫附等溫線，該曲線均屬于第 V 類型吸附均為多孔結(jié)構(gòu)，所形成的孔屬于顆粒的二次堆積形成的孔。由氣體飽體積公式V = （ 表示材料的孔容、 表示吸附質(zhì)的密度、 表示吸附量）可知吸附質(zhì)為一定時， = 1時的吸附量越大，材料的孔容曲線，在相對壓力為 1 時 DNS-3 所對應(yīng)的曲線吸附量 值最大，為 133中所對應(yīng)的孔容最大，其次為 C803、DNS-2、DNS-4 和 DNS-1。圖的孔徑分布圖，從圖中也可得出，所選的二氧化硅內(nèi)部均為多孔結(jié)構(gòu)其中 DNS-3 的孔徑較大，平均孔徑為 30.4 nm，孔徑分布較寬，主要范圍[87]。其次是 C803，與 DNS-3 相比在 2-3 nm 間的孔隙較少，大量
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ637

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 夏陽;;鏡向光澤度計和光澤度板示值誤差測量不確定度評定[J];計量與測試技術(shù);2015年03期

2 李興民;;什么樣的豬肉專家不買[J];戀愛婚姻家庭.養(yǎng)生;2017年02期

3 智川;劉國棟;楊保宏;;涂布紙性能對印刷光澤度的影響[J];包裝工程;2009年06期

4 楊永剛;何喜忠;楊再來;;膠版紙膠印品光澤度影響因素的探討[J];包裝工程;2007年09期

5 彭慶華;陳龍;馮明仕;;提高涂布紙印刷光澤度的措施[J];紙和造紙;2007年02期

6 楊中喜;花崗石拋光前適宜光澤度的研究[J];石材;2004年07期

7 于紅;利用獨特的輕量涂布技術(shù)生產(chǎn)具有無光澤表面和高印刷光澤度的紙[J];國際造紙;2004年06期

8 廉望榮;涂布印刷紙的光澤度[J];西南造紙;2000年06期

9 董有年;周珍真;陳惠珍;;淺談紙張的光澤度測量[J];上海造紙;1987年Z1期

10 J.LGerlock;D.R.Bauer;L.M.Brjggs;R.A.DjGkje;;用電子自旋共振快速估計涂料耐久性的方法[J];化學(xué)建材;1987年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 楊永剛;何喜忠;楊再來;;膠版紙膠印品光澤度影響因素的探討[A];第十一屆全國包裝工程學(xué)術(shù)會議論文集（二）[C];2007年

2 盧菊;;光澤度計示值誤差的不確定度評定[A];2008年江蘇省計量測試學(xué)術(shù)論文集[C];2008年

3 楊操;黃靈閣;;紙張性能和墨層厚度對印刷品光澤度的影響[A];第十三屆全國包裝工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 李昒奎;金昌根;林沅爽;尹炳虎;;改善無光紙油墨光澤度的研究[A];中國造紙學(xué)會涂布加工紙專業(yè)委員會2005年涂布加工紙、特種紙技術(shù)交流會論文資料集[C];2005年

5 梁靜;樸昱彤;廖寧放;;高光澤度包裝印刷色譜色貌數(shù)據(jù)組的建立與評價[A];2013中國食品包裝學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2013年

6 梁靜;廖寧放;廉玉生;;寬光澤度范圍彩色印品的微小色差評價[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

7 梁曉光;唐亞夫;牛杰鋒;韋永繼;;絲網(wǎng)印刷油墨用熱塑性聚氨酯的研制[A];中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會第十六次年會論文集[C];2012年

8 任燕;徐成書;邢建偉;;低溫等離子體技術(shù)在黑色人發(fā)漂白中的應(yīng)用研究[A];"德凱杯"第二屆全國毛紡行業(yè)技術(shù)改造研討會論文集[C];2014年

9 張寒露;曹京宜;李亮;頓玉超;;利用光澤度研究聚氨酯涂層實海曝曬試驗與氙燈老化試驗的相關(guān)性[A];2015第二屆海洋材料與腐蝕防護大會論文全集[C];2015年

10 佟舒妍;吳音;司文捷;;新型口腔樹脂陶瓷復(fù)合材料光澤度與粗糙度的研究[A];第十八屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會摘要集[C];2014年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 艾班;高端油墨專用鈦白獲突破[N];中國化工報;2014年

2 張進;提高膠印墨層光澤度的幾點措施[N];中國包裝報;2002年

3 金銀哲;金銀墨印刷的質(zhì)量問題及解決辦法[N];中國包裝報;2009年

4 康啟來;金銀墨印刷質(zhì)量問題的探討[N];中國包裝報;2002年

5 昌時;紙張對印刷品光澤度的影響[N];中國包裝報;2008年

6 仇威;聯(lián)機涂布實現(xiàn)印品高光澤度[N];中國包裝報;2002年

7 黑牛;油墨因素對印刷品光澤度的影響[N];中國包裝報;2008年

8 曾博;中醫(yī)“四養(yǎng)”長壽健身[N];上海中醫(yī)藥報;2007年

9 堯文;可提高光澤度的新型油墨HybriteTM[N];中國包裝報;2002年

10 ;家具識偽幾招[N];山西科技報;2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 李瀚洋;面向光澤度創(chuàng)成的管類零件多序拋光工藝建模及實現(xiàn)技術(shù)[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

2 黃輝;關(guān)于花崗石材高光澤度飾面形成機理的基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2002年

3 張勃洋;鋼板表面微觀形貌軋制轉(zhuǎn)印及其光學(xué)與粘附效應(yīng)研究[D];北京科技大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張明珠;組成和工藝對透明釉釉面質(zhì)量的影響[D];景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院;2015年

2 徐慶娜;表面修飾二氧化硅在涂料中的消光性能研究[D];河南大學(xué);2018年

3 劉超;面向高光澤度材質(zhì)實時渲染的真實感研究與應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2018年

4 申悅;織物光澤的計算機視覺評價研究[D];青島大學(xué);2018年

5 吳健;粗糙表面感知光澤度的生成式模型[D];中國海洋大學(xué);2014年

6 馬健;基于不同光澤度紙基的墨色質(zhì)量評估[D];浙江大學(xué);2010年

7 殷敏;高硬度全拋釉的研制[D];景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院;2015年

8 李振波;R_2O-RO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系統(tǒng)的成釉機理及對骨質(zhì)瓷的適應(yīng)性研究[D];河北理工學(xué)院;2004年

9 顏梅;新型水性油墨的研究[D];西安理工大學(xué);2006年

10 李灑;銅版紙平版膠印印刷適性的研究[D];天津科技大學(xué);2011年

本文編號：2628411