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本文分别基于表面活性剂法和硅烷偶联剂改性法对纳米SiO<,2>颗粒进行表面改性,并将表面改性后的纳米SiO<,2>粉体对聚酯粉末涂料进行改性,以期改善聚酯粉末涂料的各项性能指标。
首先基于纳米SiO<,2>颗粒的自身特性,针对一种新的表面活性剂改性工艺进行了试验研究,即Ba<2+>预活化+阴离子型表面活性剂复合改性。其次,采用硅烷偶联剂KH570分别在水和无水乙醇的混和介质中对纳米SiO<,2>进行表面改性,研究了改性时间,硅烷偶联剂用量、改性介质ph值等因素对改性效果的影响规律。并利用沉降实验、TEM、红外光谱仪、Zeta,电位及粒度仪、X射线衍射等手段和方法对改性效果进行表征。研究结果表明:
对于纳米SiO<,2>粉体的表面改性,以上两种改性方法,即表面活性剂法和硅烷偶联剂法均能取得良好的改性效果。Ba<2+>预活化+阴离子型表面活性剂复合改性,改性后的粉体极性有一定的降低,一定程度上降低了亲水性,在有机溶剂中的沉降速率比改性前粉体明显要小,改性后粉体能在特定有机溶剂(异辛酸)中能稳定分散,其中Ba<2+>预活化+十二烷基磺酸钠改性效果相对较好。
硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅是一种有效的改性剂。当改性介质为蒸馏水与乙醇的混合物,且无水乙醇与蒸馏水体积比为3∶1时,改性剂的用量为被改性纳米SiO<,2>质量的20%、改性时间的为1.5 h、改性介质ph值为4的时候,改性效果最好。
改性后纳米SiO<,2>能在聚酯涂料中良好的分散,相比改性前没有团聚白点。纳米SiO<,2>的添加量是影响添加后聚酯涂料性能主要因素之一。研究发现,添加量0.5%~1%时,涂层性能较好。聚酯涂料加入改性后的纳米SiO<,2>,虽然相比加入未改性的纳米SiO<,2>的情况有一定程度的改进,但是依然存在沸煮起泡问题。可能是因为改性后纳米二氧化硅的极性还需要进一步降低,进一步提高亲油性。