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白炭黑消光劑溶劑型涂料應用

在涂料中加入顏料或填料,均勻分布于涂料膜中并形成一種微粗糙面。表面顆粒越大,微粗糙程度越大,光澤就越低。有時生產無光涂料使用輕質碳酸鈣或滑石粉等,用量較大,常常超過涂料的臨界顏料體積濃度而使涂膜的物理性能變差,如分層和硬沉淀等現象,使用消光劑可避免這一現象。常用的消光劑分有機和無機2類,無機消光劑主要是白炭黑消光劑,其化學成分是二氧化硅,分為表面經有機物處理和未處理2種。現著重討論白炭黑消光劑在涂料中的應用。

1 白炭黑消光劑:天然二氧化硅經研磨處理制得石英砂(粉),雜質含量較多,主要成分是二氧化硅,不能稱為白炭黑,也無消光性能,只能作為填料應用于涂料中,并無消光效果,而作為涂料用的白炭黑消光劑主要是合成二氧化硅,分氣相白炭黑和沉淀白炭黑2類,其微觀結構是無定形或呈玻璃態。沉淀法合成白炭黑系以石英砂為主要原料,將其和氫氧化鈉或碳酸鈉在窯爐中高溫熔融反應再經后處理制得。氣相法白炭黑是由四氯化硅蒸氣在氫氧焰中水解制得,與天然二氧化硅相比,白炭黑的二氧化硅純度高、惰性大、耐紫外光。無定形二氧化硅折光指數為1.46,與涂料工業中很多樹脂的折光指數相近,因而無定形白炭黑可以作為消光劑用于涂料中,具有良好的光學性能。 

2 白炭黑消光劑消光機理:不含消光劑的清漆涂膜呈鏡膜流平狀態,當光到達鏡膜表面時,入射光部分被吸收,部分被反射,反射部分使膜呈現光澤。含有白炭黑消光劑的漆膜,均勻分布于漆膜中的白炭黑粒子形成一種微粗糙面。從涂膜截面掃描電子顯微鏡照片可以清晰地看到消光劑粒子均勻地分布于涂膜中,當入射光到達凹凸不平的漆膜表面時,發生漫反射,即發生散射產生低光澤的亞光和消光外觀。采用高孔隙率、最佳粒徑分布以及表面處理適宜的白炭黑消光劑可以得到最佳的消光效果。

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