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本文研究了纳米SiO<,2>粉体在水性体系的分散及其在仿金属幕墙外墙涂料中的应用,论文分为两部分:
第一部分通过对两种纳米SiO<,2>及其水性浆料进行了X射线衍射分析、常温自然储存稳定性测试、浆料Zeta电位的测试和透射电镜的测试,系统研究了不同分散剂及其用量、不同润湿剂、PH值、水性树脂以及分散手段对纳米SiO<,2>粉体在水性体系的分散稳定性的影响。实验结果表明,亲水型纳米SiO<,2>粉体A和疏水型纳米SiO<,2>粉体B作为完全无定型的非结晶粉体,在水性浆料制备时,最佳分散剂均为分散剂3,分散剂最佳用量分别为0.3%和1%,与之搭配的最佳润湿剂为润湿剂2;从浆料Zeta电位的测试结果可知,PH值为10时,浆料稳定性最佳;超声波的分散效果最佳;由TEM照片分析,纳米SiO<,2>粉体之间相互团聚很严重,而加入分散剂、润湿剂以及水性树脂后纳米SiO<,2>粉体团聚现象明显改善,使之均匀稳定分散于水性体系中。
第二部分讨论了纳米复合水性仿金属幕墙外墙涂料的原料选择、配方设计以及纳米SiO<,2>在涂料体系中的应用,探讨了主要原料以及关键工艺对涂料产品性能的影响。实验结果表明:选用由丙烯酸聚酯乳液A与B复配(A:B=1:10)的乳液作为成膜物质,综合性能最佳;选用2[#]金红石型珠光颜料(1[#]和3[#]以1:1质量比复配),最佳用量为10%时,金属效果最佳;作为防沉剂,层状膨润土的最佳用量为0.4%,涂料的触变值最大,粘度适宜,金属效果最佳;应用纳米SiO<,2>后,涂料的硬度、耐沾污性、耐老化性、附着力、耐擦洗性、耐水性和耐碱性均显著提高,当纳米SiO<,2>用量为0.3%时,各项性能均达最佳值,并兼具合适的施工性能;在膨润土分散时,加入极性小分子有助于膨润土的润湿和活化;采用预分散工艺,并在润湿液配方中加入基漆A和定向排布剂,调节PH值至碱性,有利于珠光颜料的润湿和分散。最终制备出兼具防护性能和高装饰性的环保水性仿金属幕墙外墙涂料,其产品具有广阔的应用前景。