【摘 要】
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纳米材料因其独特的功能效应,经过最近十几年的发展,已成为世界各国研究的热点。研究将无机纳米材料与有机树脂复合,制备高耐磨、高透明性的涂料,将其应用于木器家具、地板、
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纳米材料因其独特的功能效应,经过最近十几年的发展,已成为世界各国研究的热点。研究将无机纳米材料与有机树脂复合,制备高耐磨、高透明性的涂料,将其应用于木器家具、地板、树脂镜片等需要具有良好耐磨性和透明性的场合,具有十分重要的意义。在本文的研究中,首先用硬脂酸对纳米SiO2进行表面亲油改性,使硬脂酸与纳米SiO2表面的羟基发生反应。将表面改性的纳米SiO2与醇酸树脂复配,制备溶剂型纳米透明耐磨涂料。研究表明:添加5wt%的纳米SiO2,涂膜的耐磨性提高了99%,同时涂膜的硬度和耐划伤性也有一定提高,铅笔硬度达到2H。其次,课题研究了涂膜的耐磨性、耐划伤性、硬度与填料体积浓度(PVC)的关系,确定了涂膜多种性质发生突变的颜料体积浓度(PVC)在2.06%(5wt%)左右,验证了纳米涂料也遵循普通涂料的CPVC理论。探讨了纳米材料改善涂膜耐磨性的机理:由基材到填料的选择性磨损,以及润滑机理。课题还研究了纳米SiO2在水中的分散行为,分散剂种类、分散剂用量、pH值、分散时间、分散方法以及纳米粒子浓度对分散效果的影响,当pH=5时,纳米SiO2用量为4wt%,超声分散20min,可获得稳定纳米SiO2水分散液。最后,在水性丙烯酸树脂乳液中添加一定量纳米SiO2的水分散液,制备水性纳米透明耐磨涂料。纳米SiO2添加量为4wt%的涂膜,耐磨性提高2.4倍;当添加量达到5wt%时,耐划伤性提高1倍,硬度由2H提高到3H。
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