【摘要】：鋁顏料作為金屬顏料的一種因其金屬閃光特性、隨角異色特性、價格低廉以及其他優(yōu)異的性能而被廣泛應(yīng)用于塑料免噴涂行業(yè)、工業(yè)涂料、汽車涂料、防腐涂料以及油墨印刷等行業(yè)。彩色鋁顏料因其優(yōu)異的鋁顏料性能和特性以及鮮艷的色彩而更受人們的青睞。隨著社會的發(fā)展,單一銀白色的鋁顏料產(chǎn)品已經(jīng)滿足不了人們審美需求,彩色鋁顏料的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用必定是一種趨勢。此外,由于目前市場上彩色鋁顏料產(chǎn)品極少,物以稀為貴,因此其市場價格相比于普通銀白或者銀灰鋁顏料產(chǎn)品差異很大,未來彩色鋁顏料的市場潛值將越來越大。雖然鋁顏料在油性涂料中的應(yīng)用效果較為理想,但是在水性涂料中鋁顏料容易發(fā)生腐蝕反應(yīng)釋放氫氣并且產(chǎn)生不安全因素,因此只有對片狀鋁顏料粒子進(jìn)行表面改性,才能制備出水性涂料用的鋁顏料。本文采用化學(xué)接枝法和原位共聚法制備了兩種水性彩色鋁顏料,并且成功的將這兩種水性彩色鋁顏料應(yīng)用到水性聚丙烯酸涂料中,內(nèi)容主要分以下幾個方面:(1)采用溶膠-凝膠法,利用正硅酸乙酯(TEOS)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)協(xié)同水解,在鋁顏料片層表面包覆上一層致密的帶有-NH2功能基團(tuán)的Si02有機(jī)-無機(jī)雜化膜,然后利用5-磺基水楊酸和三價鐵離子在pH為4-9的環(huán)境下形成兩個配體得到紅色染料的原理,合成了一種紅色的5-磺基水楊酸絡(luò)合鐵染料,最后采用化學(xué)接枝法將這種紅色的絡(luò)合鐵染料接枝在氨基化的鋁顏料表面,得到了一種紅色的水性彩色鋁顏料。利用FTIR、SEM、XPS、TGA以及粒徑分析儀等手段表征了改性鋁粉和著色鋁粉,證實了彩色鋁顏料的接枝成功。使用收集氫氣的方法分析對比了包覆改性前后以及著色前后鋁顏料樣品的耐腐蝕性能。(2)采用溶膠-凝膠法,利用正硅酸乙酯(TEOS)和甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(MPTES)協(xié)同水解在鋁顏料片層表面形成一層帶有丙烯雙鍵的Si02有機(jī)-無機(jī)雜化膜。然后利用分散橙1 1染料和丙烯酰氯發(fā)生酰胺反應(yīng)合成一種可以加聚的橙色小分子染料單體(AM),最后讓小分子染料單體和丙烯酸單體以及鋁顏料表面的丙烯雙鍵一起在引發(fā)劑的作用下發(fā)生原位共聚反應(yīng),在鋁顏料表面接枝上一條同時具有親水性基團(tuán)和染料的聚合物鏈,在制備得到彩色鋁顏料的同時也得到一種水性體系的鋁顏料產(chǎn)品,響應(yīng)了政策要求的同時也為水性市場添加了一款水性彩色鋁顏料產(chǎn)品。利用FTIR、SEM、XPS、TGA等表征手段對比了改性前后和著色前后鋁顏料表面化學(xué)官能團(tuán)改變、化學(xué)元素種類改變和含量變化以及化學(xué)結(jié)構(gòu)變化,證實了原位共聚的成功。(3)將兩種水性彩色鋁顏料產(chǎn)品分別應(yīng)用于水性聚丙烯酸涂料中,實驗中使用四面濕膜制備器,在標(biāo)準(zhǔn)板上以固定厚度制備出金屬效果的涂料涂膜。然后以各種鋁顏料產(chǎn)品的添加量為自變量,考察了0%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%幾個含量梯度下鋁顏料產(chǎn)品添加到水性聚丙烯酸涂料后涂膜的光澤度、鉛筆硬度等級以及附著力等級等性能。從各個性能曲線圖中我們發(fā)現(xiàn),鋁顏料產(chǎn)品的添加量過高或者過低對涂膜的性能都有一定影響,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)鋁顏料產(chǎn)品的添加量達(dá)到1.2%時,涂膜的各種性能達(dá)到最佳組合,我們選用1.2%的添加量作為鋁顏料產(chǎn)品應(yīng)用水性聚丙烯酸涂料的臨界值。此外,彩色鋁顏料除了對涂膜光澤度有所降低外,涂膜其它性能,例如鉛筆硬度、附著力等,均有改善提高的趨勢,這可能是雙層結(jié)構(gòu)彩色鋁顏料產(chǎn)品表面的有機(jī)結(jié)構(gòu)和親水基團(tuán)與涂料基體的相容性提高所致。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ630.4
【圖文】：

Ｆｉｇｕｒｅ邋１－４邋Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃｏｌｏｒｅｄ邋ａｌｕｍｉｎｕｍ邋ｐｉｇｍｅｎｔｓ邋ｏｆ邋Ｔｏｙｏ邋Ａｌｕｍｉｎｕｍ逡逑德國舒?zhèn)惪斯驹诳偨Y(jié)前人研宄成果的基礎(chǔ)上，從鋁顏料基片出發(fā)，選用超逡逑薄鏡面鋁顏料原料作為鋁顏料基材圖１－５，然后采用溶膠－凝膠法包覆改性鋁顏料逡逑基材，在超薄鏡面鋁顏料基片表面包覆上一層ＳｉＯ：膜，為后續(xù)沉積反應(yīng)提供附逡逑著點，最后采用沉積法在硅包改性的超薄鏡面鋁顏料基材表面沉積上一層氧化鐵逡逑層，得到了一種金色的彩色鋁顏料產(chǎn)品，調(diào)節(jié)氧化鐵沉積的厚度，可以得到很多逡逑款顏色不同的彩色鋁顏料產(chǎn)品，如圖１－６所示。這種工藝制備的彩色鋁顏料可操逡逑作性強(qiáng)、使用安全、穩(wěn)定性好、不含溶劑，能同時適用于油、水體系中，在工業(yè)逡逑涂料、絲網(wǎng)印刷、塑膠、色母粒以及

ＳＥＭ邋ｏｆ邋Ｚｅｎｅｘｏ＊邋ＧｏｌｄｅｎＳｈｉｎｅ邋２１ＹＹ邋ＵＴＭ邐典型的彩鋁顏料掃描電子思微圖（？逡逑ＵＴＭ掃描電子顯微後圖粒子基于超薄鋁片底材基于招片（銀圓型）底Ｗ逡逑圖１－５舒?zhèn)惪祟伭瞎臼褂娩X片基材（舒?zhèn)惪私饘兕伭瞎竟倬W(wǎng)）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－５邋Ａｌｕｍｉｎｕｍ邋ｓｈｅｅｔ邋ｓｕｂｓｔｒａｔｅ邋ｕｓｅｄ邋ｂｙ邋Ｓｃｈｌｅｎｋ邋Ｐｉｇｍｅｎｔ邋（Ｓｃｈｌｅｎｋ邋Ｍｅｔａｌｌｉｃ邋Ｐｉｇｍｅｎｔ逡逑Ｃｏ．邋Ｌｔｄ．）逡逑氧化鐵沉稂層邐氧化鐵沉稅層逡逑技木特性：邐／萑通鋁顏料厚度８00ｎｍ邐

本文編號：2742972