二氧化硅消光粉在木器涂料中的应用钛膜
二氧化硅消光粉在木器涂料中的应用
二氧化硅消光粉在木器涂料中的应用
樊新华,裴亚利,张忆
(北京航天赛德科技发展有限公司,北京 100741 )
摘要:对 ED - 2 与国内消光粉进行性能比较,结果表明国内部分消光粉基本上可以取代 ED - 2 ;而且经过表面有机处理的消光粉在满足消光要求的同时,还有很好的贮存稳定性 。
关键词:二氧化硅;消光粉;亚光涂料
1 引言
目前,随着人们生活水平的不断提高,一方面消费者感觉到了高光泽的涂膜反光比较严重,对人的眼睛有害;另一方面消费者的审美观念越来越倾向于休闲 、 时尚和个性化 。 具有柔和外观的低光泽涂料即亚光漆膜看起来给人一种朴实 、 高雅和舒适的感觉,装饰性更强 okmart.com。 这些因素导致了人们对亚光涂料的需求急剧增加 [1] 。 亚光涂料就是在涂料中加入一定量的消光剂,从而使漆膜表面产生预期的粗糙度,明显降低其表面的光泽 。 目前市场上应用最多的消光粉是二氧化硅消光粉 。 本文主要研究了几种消光粉在木器涂料中的应用情况 。
2 光泽和二氧化硅的消光原理
光线投射到物体的表面会发生光线的反射,物体表面对光线的反射能力称为光泽 。 不同物体表面的光泽是不一样的,衡量物体表面反射光线的能力的大小,称为光泽度 。 物体表面光泽和物体表面的粗糙程度紧密相关 。 光线射到物体表面上时,一部分会被物体吸收,一部分会发生反射和散射,还有一部分会发生折射 。 物体表面的粗糙度越小,则被反射的光线越多,光泽度越高 。 相反,如果物体表面凹凸不平,被散射的光线增多,导致光泽度降低 [2] 。 溶剂型木器涂料,在漆膜的干燥过程中,随着溶剂的挥发,漆膜收缩,二氧化硅会均匀分布在整个漆膜当中,并形成了粗糙的表面 。 当光线照射在漆膜表面,由于表面粗糙,造成了散射效应,使光泽降低,产生了亚光的效果 。
3 试验部分
3.1 试验原料及仪器
试验用主要原料:二氧化硅消光粉 [ED - 2 (格雷斯), 070901 、 05008 、 05004 、 080929 ,(国产) ] ;醇酸树脂(天津长兴); L - 75 固化剂;醋酸丁酯(北京);二甲苯(北京)等 。 试验用主要仪器:高速分散机(上海);湿膜制备器(上海现代); 60 ° 镜向光泽仪(天津);斯托默黏度计(上海现代) 、 黑白格纸 、 贴纸木板 、 刮板细度计 、 激光粒径仪(成都精新) 。
3.2 试验方法
主漆配制:在木器清漆中加入 5 % 的消光粉,用高速分散机以 2 000 r/min 分散约 20 min ,待用 。
3.3 性能研究
3.3.1 细度及粒径
配好的主漆用 50 μ m 的细度计测试,并记录数据 。 二氧化硅消光粉的粒径及其分布直接影响消光效率 。 本文采用激光粒度仪,以水为分散介质进行测试 。
3.3.2 黏度
粉体加入涂料体系中会使涂料的黏度增加,在涂料配方设计中影响颜基比,因此研究粉体对体系黏度的影响程度相当重要 。 本文用斯托默黏度计对主漆进行测试 。
3.3.3 消光性
称取一定量的主漆,加入配制好的固化剂,用配方稀料调整黏度为 15 ~ 20 s ,然后喷涂到木板上,待漆膜自然干好后用 60 ° 光泽计进行测试 。
3.3.4 透明性
称取一定量的木器清漆,加入少量的消光粉用高速分散机分散均匀后,倒入 125 mL 的白色广口瓶中,肉眼观察透明性 。
3.3.5 贮存稳定性
配好的主漆在 50 ℃ 的烘箱中放置 15 d ,观察沉淀体积,用调墨刀测试沉淀物的软硬程度 。
4 结果与讨论
4.1 细度与粒径
ED - 2 、 070901 、 05008 、 080929 、 05004 消光粉的细度分别是: 17.0 μ m 、 17.5 μ m 、 18.0 μ m 、 17.5 μ m , 17.0 μ m 。
由于二氧化硅消光粉平均粒径的大小及其分布直接影响产品的消光效率 。 为了确保数据有可比性,试验用相同的激光粒度仪在同一时间对不同型号的消光粉进行测试 。 测试结果见表 1 。
表 1 不同粉体的粒径 %
从表 1 可以看出,不同型号消光粉的细粉比例和平均粒径有些区别,如不考虑其它因素的影响,初步判定粒径偏大的消光效率可能会更好点 。
4.2 黏度
表 2 列出了加入不同型号消光粉的主漆,在室温下用斯托默黏度计测定的黏度 。
表 2 不同粉体的黏度
从表 2 可以看出,不同型号消光粉的黏度存在差异, ED - 2 的黏度较小,另外 4 种的黏度较大,但差别不是太大 。 表明几种不同型号的消光粉对体系黏度的影响相近 。
4.3 消光性
表 3 列出了 ED - 2 和其它消光粉的消光性比较 。
表 3 消光性比较
从表 3 可以看出, ED - 2 与 05008 的消光性相近,比 070901 的稍好,实际应用过程中在喷板允许的光泽度误差范围内 。 ED - 2 比 080929 、 05004 消光性好 。 分析原因可能是在粒径 、 细度相近的情况下,样品经过表面有机处理会影响消光性 。
4.4 透明性
用肉眼观察,几种消光粉的透明性基本相近, ED - 2 、 070901 、 05004 的透明性稍好, 05008 、 080929 的透明性较差 。 分析原因是同类的消光粉,粒径越细,透明性越好;而经过表面处理的样品影响透明性 。
4.5 贮存稳定性
放置 15 d 后取出, 5 种消光粉均有沉淀生成, ED - 2 、 070901 、 05008 的沉淀相近,沉淀体积较小且硬度大 。 05004 与 080929 的沉淀相近,沉淀体积较大且较软 。 分析原因可能是经表面处理的样贮存稳定性要好 。
5 结语
⑴ 同类产品中,消光粉的粒径越小,消光效果较差,透明性较好;
⑵ 经过表面有机处理的产品,其消光效果和透明性较未处理的产品差,贮存稳定性较好;
⑶ 国产的消光粉,其应用性能和 ED - 2 相近,基本上可以替代 ED - 2 ,且价格便宜 。
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