簡 介:
涂料中的消光劑是一類能夠改變涂膜表面光學性能的助劑。這類助劑能夠在涂膜表面產生預期微粗糙度,使涂膜的光澤顯著降低。這對于某些古樸典雅飾面效果的高檔建筑涂料來說是需要的。使用無光涂料可以使用填料(例如輕質碳酸鈣和滑石粉等),但所需要的用量較高,常常會超過涂料的臨界顏料體積濃度而使涂膜的物理性能變差。使用消光劑可以避免這一問題。常用的消光劑分有機和無機兩大類。無機消光劑中最重要的品種是二氧化硅消光劑。
種 類:
作為涂料消光劑所用的二氧化硅主要含有二氧化硅,分氣相二氧化硅和沉淀二氧化硅兩類。這兩類二氧化硅的微觀結構都是無定型或玻璃態(tài)。天然的二氧化硅商品為石英粉,只能作為填料應用于涂料中,并無消光效果。合成的二氧化硅是以天然石英砂為主要成分,將其和氫氧化鈉或碳酸鈉在高溫下反應生成硅酸鈉,再經過不同的工藝即可以制得氣相二氧化硅或沉淀二氧化硅。與天然二氧化硅相比,合成二氧化硅的純度高、惰性大。
特 點:
易于分散;消光性能好,低加入量就可以產生強消光性能;對涂膜的透明性干擾小;對涂膜的力學性能和化學性能影響;在液體涂料中懸浮性好,能長時間貯存,不會產生硬沉淀;對涂料流變性影響;化學惰性高。
物理性能:
二氧化硅的主要物理性能是粒徑、孔隙率和密度。
合成二氧化硅不是實心顆粒,在微觀結構上是海綿狀的多孔性顆粒,有大量的孔隙,孔隙中充滿空氣。因而,合成二氧化硅的密度很低。高孔隙率的二氧化硅單位質量所含的二氧化硅顆粒數目比低孔隙率低的多。因為光澤度的降低是顆粒效應,所以對于給定粒徑來所,高孔隙率的二氧化硅其消光效果更好。
二氧化硅的平均粒徑分布對于涂料光澤度的降低起重要作用。對于給定涂料和涂膜厚度,在最佳粒徑分布時,消光效果最好。粒徑分布的范圍寬,表明有大量的“細”和“粗”顆粒。這兩類顆粒除了消光效果差外,“細”顆粒還會增大涂料的黏度;“粗”顆粒則會使涂膜表面過度粗糙。
消光原理:
消光原理可以歸結為兩種:一是增加涂膜表面粗糙度,一是降低底材的反光強度。增加表面涂膜粗糙度來達到消光效果的機理不難理解:當光線照射到一個絕對光滑的平面,光線會沿著同一個方向完全反射,即發(fā)生鏡面反射;當光線照射到一個粗糙表面,光線會沿著各個方向進行反射,即發(fā)生漫反射。如下圖1所示。
當二氧化硅分散到涂飾劑中,其顆粒和體系的兩相之間會形成一個非均相膜,這會造成折射率的不均勻性,底材的光透過這個不均勻的膜其光線強度必有損耗,這樣就會降低底材的反光強度,以此來達到消光效果。在實際應用中,消光效果的實現往往是以上兩種效應的協(xié)同。
應 用:
二氧化硅消光劑在涂料工業(yè)中具有廣泛的應用,其適用的涂料品種優(yōu):水性和溶劑型透明木器涂料(木器清漆)、水性和溶劑型木器涂料、高固體分涂料、酸催化涂料、建筑涂料、電沉積底涂料、織物涂料、乙烯涂料、軍器涂料、墻紙涂料、聚氯乙烯塑料涂料等。