纳米改性剂在家电彩板卷材涂料中的应用的论文

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1、纳米改性剂在家电彩板卷材涂料中的应用的论文　　[论文关键词]纳米改性剂　纳米材料对传统材料的改性　家电彩板卷材功能涂料　　[论文摘要]本研究是针对产业升级、产品换代和市场需求而开发的家电彩板卷材新型功能涂料。通过纳米材料深加工制备纳米改性剂的方法对传统材料进行改性，研制的纳米改性彩板卷材涂料的性能得到了显著提高。通过这一研究，既为纳米材料工业化应用找到了市场，也为国内家电、汽车行业用彩板产品的升级换代做出了有益的探索。　　彩板卷材的制造还是我国近年发展起来的新兴朝阳产业，深受建筑业和成型加工制造业的青睐。但是，我国目前彩钢板带产品还是以通用型为主，质量一般，品种单一，约85%的产

2、量用于建筑业，而用于汽车、家电领域的高端产品，还是依赖进口。为了改变这种现状，我们在应用纳米材料对传统材料的改性技术方面进行了研究，使通用型卷材涂料的性能得到了全面改善和显著提高，为探索提高家电板卷材质量进行了有意义的尝试。　　1实验部分　　1.1原辅材料　　①纳米氧化铝及纳米氧化锆粉体(大连路明纳米材料有限公司)；②小分子型纳米超分散剂(自制)；③a370氨基交联树脂(首诺)；④z-390聚酯、s-199封闭型聚氨酯(无锡阿科力化工有限公司)；⑤adp、kc等涂料助剂(顺德赛富龙化工有限公司)；⑥通用着色颜料(市售)；⑦s-150芳烃溶剂、pma、dbe高沸点溶剂等(市售)。　

3、　1.2设备仪器　　①phn-06实验型珠磨机(德国派勒公司)；②lbm-t1变频高速分散机、lbm-t2实验室篮式砂磨机(东莞郎力机械有限公司)；③101-1a型数显电热干燥箱、xb12~25线棒涂布器、qjl型牛顿冲击试验器、mikrotest6g涂层测厚仪、tcb漆膜杯突仪、g268-f2光泽度仪、zhy自动划痕仪、fqy025a盐雾腐蚀试验(化玻仪器商店市售)、tem-ii型扫描隧道透射电镜(国产)。.　　1.3纳米改性剂的制备　　在电子秤上称取原始粒径≤50nm的粉体纳米氧化铝200份于2000ml塑胶杯中，加入800份n-甲基吡咯烷酮和5份小分子型超分散剂，置于lbm

4、-t1高速分散机分散20~30min，再移至填充有ø0.05~0.1mm锆珠的phn-06实验。　　1.4新型家电板卷材涂料的制备涂料设计配方见表1-1。面漆-ⅰ(空白对照)、面漆-ⅱ及面漆-ⅲ,均按常规涂料生产工艺制备，使用lbm-t2篮式砂磨机研磨分散细度至≤10µm，过滤、制板、检验。　　表1-1纳米材料改性家电板卷材涂料基础配方原材料重量份，p纳米改性剂**pma/dbe(混合比=4∶1)8.0~12.050.0~55.06.0~10.01.0~3.01.0~1.50.2~0.55.0~8.02.0~3.0--5.0~8.05.0~10.050.

5、0~55.06.0~10.0--1.0~1.50.2~0.55.0~8.01.0~2.05.0~15.03.0~5.0*涂料助剂包括:分散剂、防沉剂、消泡剂、流变剂等；**无需与其它组分混合研磨，后添加分散均匀即可；面漆-ⅰ不添加纳米材料。　　2结果与讨论　　2.1纳米氧化铝表面改性前后的微观表征　　本研究对纳米改氧化铝改性前后进行了微观表征，见图2-1所示。(a)改性前的纳米氧化铝粒子的团聚状态(b)改性后的纳米氧化铝的分散状态(c)被小分子型超分散剂包覆的纳米氧化铝粒子图2-1纳米氧化铝改性前后的(tem)电镜照片　　纳米粉体粒子大多是疏液的团聚体，因此常需要对其进行表面处理

6、后，才能实际应用。利用表面活性剂使高分子化合物、无机物、有机物等物质覆盖于微粒子表面，以达到表面改性的目的。从以上电镜照片可以清晰地看到，纳米粒子改性前后的差异性。通过使用小分子型超分散剂对纳米粒子表面进行外膜层(胶囊式)修饰，在粒子表面包覆上一层膜物质，使粒子表面特性发生改变。图2-1(c)与(a)不同的是，包覆的这层膜是均匀的。　　纳米改性剂一般都是先制备分散浆或悬浮液，再添加到聚合物或涂料体系中进行化学或物理改性。分散浆或悬浮液的制备过程多采用机械力的破坏作用，如采用高剪切、珠磨、球磨、辊压研磨等方式，消除纳米粒子团聚体微粒之间的库仑力和范德华力，从而使其均匀地分散在介质当

7、中。由于辅助使用了纳米粒子表面活性剂(如超分散剂等)，其结构中的锚定基团，通过离子键、共价键和氢键等与纳米粒子形成多点吸附，就可以在纳米粒子表面形成一层单分子或多分子的保护层，从而降低了粒子的表面张力。当包覆了保护层的粒子做布朗运动相互接近时，保护膜互相压缩、重叠，导致体系能力升高和自由能增大，在粒子间产生空间位阻势垒，使其很难再发生团聚。高分子保护膜增大了粒子之间最接近的距离，减小了范德华力的相互作用，同时也增大了空间位阻效应，吸附层越厚，空间位阻就越大，分散就越好，分散体系就