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为什么涂料要使用二氧化硅?其原理是什么?

日期:2021/09/27 类型:行业新闻

  为什么涂料要使用二氧化硅?其原理是什么?在涂料中加入颜料或填料,均匀分布于涂料膜中并形成一种微粗糙面。表面颗粒越大,微粗糙程度越大,光泽就越低。有时生产无光涂料使用轻质碳酸钙或滑石粉等,用量较大,常常超过涂料的临界颜料体积浓度而使涂膜的物理性能变差,如分层和硬沉淀等现象,使用消光剂可避免这一现象。


二氧化硅


  常用的消光剂分有机和无机2类,无机消光剂主要是二氧化硅消光剂,其化学成分是二氧化硅,分为表面经有机物处理和未处理2种。现着重讨论二氧化硅消光剂在涂料中的应用。


  1、二氧化硅消光剂:天然二氧化硅经研磨处理制得石英砂(粉),杂质含量较多,主要成分是二氧化硅,不能称为二氧化硅,也无消光性能,只能作为填料应用于涂料中,并无消光效果,而作为涂料用的二氧化硅消光剂主要是合成二氧化硅,分气相二氧化硅和沉淀二氧化硅2类,其微观结构是无定形或呈玻璃态。


  沉淀法合成二氧化硅系以石英砂为主要原料,将其和氢氧化钠或碳酸钠在窑炉中高温熔融反应再经后处理制得。气相法二氧化硅是由四氯化硅蒸气在氢氧焰中水解制得,与天然二氧化硅相比,二氧化硅的二氧化硅纯度高、惰性大、耐紫外光。无定形二氧化硅折光指数为1.46,与涂料工业中很多树脂的折光指数相近,因而无定形二氧化硅可以作为消光剂用于涂料中,具有良好的光学性能。


  2、二氧化硅消光剂消光机理:不含消光剂的清漆涂膜呈镜膜流平状态,当光到达镜膜表面时,入射光部分被吸收,部分被反射,反射部分使膜呈现光泽。含有二氧化硅消光剂的漆膜,均匀分布于漆膜中的二氧化硅粒子形成一种微粗糙面。


  从涂膜截面扫描电子显微镜照片可以清晰地看到消光剂粒子均匀地分布于涂膜中,当入射光到达凹凸不平的漆膜表面时,发生漫反射,即发生散射产生低光泽的亚光和消光外观。采用高孔隙率、最佳粒径分布以及表面处理适宜的二氧化硅消光剂可以得到最佳的消光效果。

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