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二氧化硅消光剂是什么?有什么性能要求?

悬赏币:0 发布者:kxsl 发布日期:2008/11/18 有效期:0天 状态:已解决

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标准答案

二氧化硅消光剂是什么?有什么性能要求?

1 涂料用二氧化硅消光剂的性能要求
对传统涂料的消光研究表明,有效的消光或降低光泽有赖于涂层表面形成微细的粗糙表面。涂层要形成微细的粗糙表面必须具备两个条件:一是漆膜中存在大量粒径适宜的消光剂颗粒,二是涂膜干燥过程中产生体积收缩。涂料中所使用的消光剂应能满足以下基本要求:1)消光剂的折光指数应尽量接近成膜树脂的折光指数(大多数树脂的折光指数在1.4-1.6);2)耐磨、抗划痕性;3)良好的分散和再分散性能。
无定型二氧化硅因其折射指数与涂料工业中使用的大部分树脂的折射指数相近,为1.46,因此,无定型二氧化硅用于清漆中具有良好的光学性能,成为高档涂料消光剂的首选。影响二氧化硅消光剂的主要特性参数有孔体积(孔隙度)、平均粒径和粒径分布、表面处理等。
对于给定粒径的二氧化硅消光剂来说,其消光效率随着孔体积的增大而提高。二氧化硅的平均粒径及其粒径分布对于涂料光泽度的降低起重要作用。对于给定涂料和涂膜厚度,在消光剂粒径与涂料干膜厚度相对应时,消光效果最好。粒径分布的频带越窄其消光效率越高。
二氧化硅经有机物进行表面处理能改善其在涂料中的分散性,并能增加涂膜的抗划伤性,防止涂料在贮存过程中出现硬沉淀,具有较好的再分散性能。
2 国外二氧化硅消光剂的研究进展
美国W.R.Grace Davison公司在二氧化硅消光剂研究与生产方面一直处于世界领先水平,其产品已形成系列化,目前中国市场上常见到的SYLOID®ED系列即为他们的产品。最近在SYLOID® ED系列的基础上又推出了性能更加优越的新一代SYLOID® EC系列消光剂,将二氧化硅消光剂的孔隙率由SYLOID® ED系列的1.8mL/g提高到2.0mL/g。由于孔隙率的提高,从而提高了消光剂的消光效率。
作为世界二氧化硅生产巨头之一的德国Degussa公司也推出自己的系列产品,不仅推出气相法生产的TS系列高档二氧化硅消光剂,还研制出以沉淀法生产的HK和OK系列高效消光剂。英国Crosfield公司与Ineos公司合并后更加大了在二氧化硅消光剂方面的研究与生产,以他们的专利在产的Gasil® HP系列二氧化硅消光剂也畅销世界各地。此外还有法国Rnodia公司生产的“TIXOSIL”系列,美国PPG公司生产的“Lo-Vel”系列,亚洲的日本和韩国也推出自己的二氧化硅消光剂产品。
目前国外二氧化硅消光剂的发展方向主要是大孔容、易分散及高透明性、低粉尘及表面处理。如W.R.GRACE公司SYLOID C-系列二氧化硅消光剂孔体积已达2.0mL/g;W-系列二氧化硅消光剂由于在二氧化硅的孔隙中含有水分,这样,高孔隙率的二氧化硅就不再吸收配方中的水分,因而不会产生粉尘,适用于水性涂料体系,更符合环保涂料要求。Crosfield公司最新产品WP2二氧化硅消光剂其孔体积也达2.0mL/g,消光效率提高30%。PPG公司的Lo-Vel 2010蜡改性二氧化硅消光剂其消光性和分散性均得到改善,对于UV防水卷材涂料尤为适用,其典型的黑格曼(Hegman)指数等于5;Degussa公司的经有机物表面处理的OK-500消光剂,在涂料中极易分散,广泛用于各种高档涂料;Rhodia公司生产的HP34M消光粉,吸油值每100g高达380mL,粒径分布窄,并经有机物表面改性,具有高吸附力和低磨损性,消光效果极佳,涂膜具有优良的表面手感,用于高质量的家具或汽车的清漆中。
3 中国二氧化硅消光剂的研究进展
中国二氧化硅消光剂研究起步较晚,1984年开始进行超细气凝胶的研制和生产,主要由天津化工研究设计院进行,经过20余年对二氧化硅性能的深入研究,积累了丰富的实验经验,开发出应用于各种涂料使用的消光剂系列产品。但在高档涂料及薄膜涂料(如皮革用消光剂)等领域的应用与国外产品还存在很大的差距,一直无法取代进口产品。近些年来中国虽然在这些方面做了许多研究工作,但大多停留在小试探索试验阶段,而且其产品的性能在分散性、储存稳定性及消光效率等方面都难以与国外进口产品相比,只能在中低档涂料中作消光剂。中国也曾用微粉蜡与超细二氧化硅进行机械混合的方法生产改性品种,但未获成功,使用效果不佳,表面修饰处理的品种在中国还是一项空白。表4为天津化工研究设计院已工业化的产品。
最近,天津化工研究设计院采用特殊的合成工艺及有机处理工艺研制开发出了新型沉淀法二氧化硅消光剂,它的原始粒径为15-20nm,聚集体平均粒径为5μm(激光衍射法),孔隙率达到1.8mL/g。该产品具有卓越的透明度、良好的分散性能、高消光效率、优异的悬浮性和贮存稳定性,并能提高漆膜的光滑性,使之具有良好的手感及抗划伤性。该产品可代替进口产品,其性能已达到进口产品的性能

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已被采纳为答案 回答者: | 2008/11/19
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