矽溶膠在納米複合塗料的應用
将納米粒子用于塗料中,可以得到具有抗輻射、耐老化以及剝離(lí)強度高或具有某些特殊功能的塗料,稱爲納米複合塗料。根據塗料的細度可以将納米複合塗料細分爲納米改性塗料和納米結構塗料,利用納米粒子抗紫外線(xiàn)等性能對現(xiàn)有塗料進行改性,提高塗料的某些性能,這類塗料應稱爲納米改性塗料。而使用某些特殊工藝制備的塗料,其細度在量級,這一類即爲納米結構塗料。根據塗料的功能和用途可以把納米複合塗料分爲納米耐老化塗料、納米抗菌塗料、納米隐身塗料等。
矽溶膠在納米複合塗料的應用
納米SiO2具有紫外線(xiàn)吸收、紅外線(xiàn)反射的光學特性,對波長爲400 nm 以内的紫外線(xiàn)吸收率可達 70% 以上,對波長爲 800nm 以外的紅外線(xiàn)反射也可達 70%以上。由于其分子結構中存在着大量的不飽和殘鍵和不同狀态的羟基與樹(shù)脂的某些基團發生鍵合作用,可大大改善材料的熱穩定性和化學穩定性。又(yòu)由于其表面配位不足,表現(xiàn)出極強的活性,可以對顔料等色素粒子起吸附作用,大大降低由于 UV 的照射而造成色素的衰減,從而減少塗膜的“粉化”。納米SiO2的加入可提高潔白度。在建築塗料中添加納米SiO2,能夠明顯改善塗料的開罐效果,塗料不分層,具有觸變性,防流挂,施工性能良好,尤其是(shì)塗料的抗沾污性大大提高,具有優良的自清潔性和附着力。塗膜幹燥時,由于納米SiO2很快形成網絡結構,又(yòu)提高了塗膜的耐老化和強度等性能。
矽溶膠在納米複合塗料的應用
矽溶膠類塗料,以膠體二氧化矽的水分散液爲成膜物質,混以顔、填料、助劑攪拌分散而成的一種無機塗料。一般矽溶膠SiO2粒子多以球狀單個或多個聚結,膠體微粒直徑一般在5-80nm,與一般乳液(粒徑0.1-10μm)相(xiàng)比粒徑小的多,滲透性好,水能滲透的地方它都能滲透,矽溶膠與其它物質混合時分散性和滲透性都很好。粒子表面大部分被矽醇基(Si-OH)所包圍,小部分吸附了作爲穩定劑的鈉離(lí)子。成膜時,随着水分的蒸發,膠體粒子不斷靠緊,Si-OH中相(xiàng)鄰的-OH基脫水而形成-Si-0-Si-鍵交聯的立體網狀塗膜。當不含堿金屬離(lí)子時,故塗膜耐水性好。但(dàn)由于Si-O鍵的剛性較強,無變形能力,成膜過程中體積收縮較大,容易出現(xiàn)裂縫、微孔龜裂等不良缺陷,因此一般在無機塗料中添加纖維或纖維狀、片狀顔、填料,或者用有機高分子成膜物改性,使有機樹(shù)脂填充在-Si-O-Si-網狀結構的間隙中,屏蔽殘存的羟基,減少塗膜對水的敏感程度,弛緩塗膜在冷熱交替時的伸縮作用,有利提高塗膜的韌性、抗沖擊性和耐水性等等。