功能材料专业涂料综合实训报告四

一、实训内容
(一)、配方设计
分凝器
物料名称
1#
2#
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4#
5#
6#
磨浆
EP-203(固含50%)
100
100
100
100
100
100
纳米氧化锌
2
4
6
2
2
2
TEGO-810(消泡剂)
0.1-0.5
0.1-0.5
0.1-0.5
0.1-0.5
0.1-0.5
0.1-0.5
BYK-194N
1.5偷拍设备
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
国产钛白
10
10
10
10
10
0
高级磷酸锌
5
5
5
5
5
0
沉淀硫酸钡
10
10
10
10
10
0
去离子水
适量
适量
cpich适量
适量
适量
1.08b
适量
调漆
TEGO-901W(消泡剂)
0.2-1
0.2-1
0.2-1
0.2-1
0.2-1
0.2-1
TEGO-4100(润湿流平剂)
1
1
1
1
1
1
OMG-0620(增稠剂)
1.0-2.0钢段
1.0-2.0
1.0-2.0
1.0-2.0
1.0-2.0
1.0-2.0
RM-8W(增稠剂)
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
0.5-1.0
F974防闪锈剂
1
1
1
1
1
1
EG040(B组)
30
30
30
30
30
30
1.各类助剂的使用原理
(1)润湿分散剂:
1)是促进颜料在涂料体系中润湿和均匀稳定分散的助剂,能缩短颜料的研磨分散时间,保证涂料处于稳定状态,对涂料诸多性能起决定作用
2)润湿分散的相关原理:
颜料分散的三个阶段:颜料的润湿、研磨与分散(粉碎)、稳定。颜料的润湿主要的一个物。微观粒子有三种形态:原始粒子、聚集体和附聚体,颜料研磨与分散就是使得聚集体和附聚体在机械力作用下分散为原始单个粒子过程。
(2)消泡剂的分类以及作用原理:按作用机理可以分为破泡剂、抑泡剂和脱泡剂。
1)破泡剂:破坏已经存在的稳定泡。破泡剂在涂料体系中溶解度很低,破泡剂接触到气泡后,未被溶解前,由于破泡剂具有比表面活性物质更加低,可以在泡壁上扩散,并且渗入排开泡液表面的表面活性物质,使得泡壁迅速变薄,进而破坏泡膜。
光固化打印机
2)抑泡剂:在气液界面优先被吸附,它比表面活性物质(或者叫助泡剂)的表面活性更强,更易吸附到泡膜上,它本身不赋予泡膜弹性(泡膜强度低),所以不具备稳泡作用。这样当液体中产生泡沫时,抑泡剂就首先占据泡膜,抑制了表面活性物质稳定泡沫的作用,使得泡膜因为表面张力的降低变薄和变形,最后破裂,所以抑制了起泡。
3)脱泡剂:又称空气释放剂,主要消除高粘度溶剂型涂料体系中的单泡。分散在液体介质中的非极性物质,表面张力低,聚集在泡的界面处,使得两个气泡相互粘结合并成一个大的气泡,使得气泡上升速度增加,浮出液面,由于脱泡剂具有较低表面张力,迅速变薄,以致破裂。
(4)流平剂总的作用原理:
调整溶剂的蒸发速度,降低粘度,改善流动性,延长流平时间。流平剂与涂料系统具有受限制的相容性,可以析出到降低涂料与底材表面张力,使得涂料很好润湿基材,减少因底材原因而引起的缩孔,附着不良等现象。析出到涂料表面形成极薄的单分子层,以提供均匀的表面张力,使表面张力趋于平衡,避免因为表面张力梯度造成的表面缺陷。
(5)增稠剂:
1)添加增稠剂必要性:水性涂料以水为溶剂,水的粘度很低,不能满足涂料的要求。因此生产中加入增稠剂来调节流变性,以满足各种要求。
2)增稠剂的分类
a.无机矿物类增稠剂:
b.维素衍生物类:
c.烯酸类增稠剂(碱溶胀类增稠剂):
d.氨酯增稠剂(HEUR)
2.选用助剂:
(1)磨浆:
TEGO-810:消泡剂,研磨阶段消泡效果优异,非常好的相容性,特别适合应用于纯丙乳液、苯丙乳液、PU分散体、混合体系等,在调漆阶段或清漆中加入需要高剪切力条件或预稀释。
BYK-194N:该助剂特别适用于生产稳定的无树脂颜料缩浆,颜料含量为3O-60%。这些颜料浓缩浆可以用于标准水性基料的调漆,钛白粉: 10-12 %有机颜料、炭黑: 15-50 %
国产钛白:颜填料
高级磷酸锌:颜填料
沉淀硫酸钡:颜填料
(2)调漆:
TEGO-901W:消泡剂,特别适用于无空气喷涂配方,在无气或有气喷涂中消除微泡具有极好的效果。尤其是在水性高粘度配方中。
TEGO-4100:润湿流平剂,具有高活性、应用广泛的底材润湿剂,不稳泡。极佳的抗缩孔效果,还能促进流动和消泡性能。适用于所有类型应用。一款综合性非常强的产品。以供货形式对总配方计:0.1-1.0%
OMG-0620:增稠剂,0620,0621,0622适应于低剪切率范围(小于1000s-1),如喷涂;
0625适用于中剪切率范围(1000s-1-10000s-1之间),如辊涂、刷涂;0434适应于中高剪切范围(大于1000s-1),如淋涂。适合于一切水性涂料体系,一般增稠剂的添加量按其供应方式为质量份的0.2%~3.0%
RM-8W:增稠剂
3.纳米涂料
(1)纳米涂料的优越性
由于纳米涂料一般是通过添加无机纳米粒子当作填料,起到对现有传统涂料的改性作用,有效的弥补了传统涂料的各种缺点,提高了传统涂料的应用范围,同时具有-些特殊的功能如:
1)利用纳米材料的双疏机理,不但可以有效的阻止外部液态水的进入,而且还能很好的将底材内部的水汽释放出来,减轻对涂膜的渗透压力,使涂膜具有单向可呼吸性。
2)利用纳米材料的微观特性,由毛细孔渗透到墙体中去,并且与其中的硅酸盐反应,生成
牢固的化学键,更好的增强了与墙体表面的附着力,很好的提高了涂层的稳定性。
3)利用纳米材料的特有的界面特性,能够阻止大部分油污和杂质进入到界面中去,值得涂料有很好的耐沾污性。
4)利用纳米材料的紫外光催化性质,使涂料能够有效的对空气中的很多有损于人体健康的有机气体进行分解和转化,同时降低了紫外光线对人体的辐射作用,有益于保护人体自身健康。
5)利用纳米材料的对细菌的氧化灭活作用,使得图层表面可以对大肠杆菌、金黄葡萄菌等大部分细菌进行强氧化作用,杀灭率高达90%以上,效果非常优异。
6)独特的环境友好性:生产工艺简单,无VOC排放、无难闻气味、无环境破坏、属环境友好型。
7)极强结合力:对钢铁、混凝土、木器、马口铁、木材等各类材料有很好的结合性能。
8)优良的高耐候性:施工要求低,对底材的的处理要求也不高,并可在冬季施工,并.且有良好的抗冻融稳定性。
9)由于纳米级粉体材料极细(已接近分子结构),很难分散(始终浮于水面上),所以,我国科研人员吸取国外经验,将其聚合制成纳米浆料单体,使涂料在生产中分散轻松自如,最大限度的发挥了纳米材料的作用。
10)不会影响到涂料本身的施工性能,保证了纳米涂料在施工方面的施工简便性。
11)纳米涂料生产时一般采用常温常压,无废水、废气、废渣污染。
纳米涂料现在已经成为涂料领域最热门的分支,世界各国都在加快纳米涂料的研究工作,都期望能在这一块高新技术领域走在世界的前沿。
(2)纳米氧化锌改性水性丙烯酸涂料的优点
1)当纳米ZnO添加到水性丙烯酸乳液中的量为1%时,经过改性后的涂料抗紫外能力有了明显的加强。
2)通过添加纳米ZnO对水性丙烯酸涂料进行改性,使得涂料的涂层具有优异的杀菌能力。这样使得水性丙烯酸涂料具有更好的抗菌防霉功能,获得更广的使用范围。由于锌离子在
光照射下,一些具有特定能量的光子与氧化锌结构发生碰撞,一些原子会吸收一个光子的能量,然后发生能级跃迁,同时产生一个带正电荷的空穴,这种空穴有强烈的氧化作用,能够与微生物或细菌的有机体表面发生强烈的氧化反应,最终达到杀死微生物和细菌的目的。除此之外,还能进入细胞后破坏生物反应传递系统的酶,并与-SH基反应,达到抗菌防霉的目的。当细菌死亡之后,活性的锌离子依然可以从细胞内分离出来,继续重复上述过程,不断的杀灭其他细菌。氧化锌纳米粉末具有极小的粒径,极大的比表面积,所以,在单位体积内纳米ZnO粒子的数量远远高于传统ZnO粒子。此外在光照射下,一些具有特定能量的光子与氧化锌结构发生碰撞,一些原子会吸收一个光子的能量,然后发生能级跃迁,同时产生一个带正电荷的空穴(h⁺)ZnO→ZnO(e⁻,h⁺),这种空穴有强烈的氧化作用,能够与微生物或细菌的有机体表面发生强烈的氧化反应,最终达到杀死微生物和细菌的目的。按光催化反应机理,氧化锌在紫外光照射下相当于一种光催化剂,可以无限使用。同时,纳米氧化锌还比其他与其他纳米抗菌粒子相比还具有生产工艺简单,价格低廉等优点,所以其强大的抗菌性能具有最良好的应用前景。
3)添加纳米氧化锌使涂膜硬度大幅度提高,附着力也得到显著提高。涂膜与基底的附着力来自树脂分子与基底的分子间作用力。附着力提高的原因是由于纳米氧化锌与水性丙烯酸
树脂之间形成了较强的分子间作用力或金属配体的配位作用,使水性树脂分子之间紧密连接起来形成更大的分子,因而具有更多的点位与基底相互作用,所以附着力得到了提高。

本文发布于:2024-09-24 07:17:14,感谢您对本站的认可!

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