提高涂料耐磨性的方法
涂料的耐磨性能与应用分析
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涂料的耐磨性能与应用分析在现代工业和日常生活中,涂料扮演着至关重要的角色。
它们不仅能够为物体提供美观的外观,还能起到保护、防腐、绝缘等多种作用。
而在众多涂料性能中,耐磨性能是一项关键指标,直接影响着涂料的使用寿命和应用效果。
一、涂料耐磨性能的定义与重要性涂料的耐磨性能,简单来说,就是指涂料在受到摩擦、磨损等外力作用时,保持其原有性能和外观的能力。
这一性能对于许多应用场景都具有重要意义。
在工业领域,例如机械制造、汽车制造等,零部件表面的涂料需要经受频繁的摩擦和冲击。
如果涂料的耐磨性能不佳,容易导致涂层剥落、磨损,进而影响零部件的正常运转,增加维修成本和停机时间。
在建筑领域,地板涂料、墙面涂料等也需要具备良好的耐磨性能。
特别是在人流量较大的公共场所,如商场、机场等,如果涂料不耐磨,很容易出现划痕、磨损,影响美观和清洁。
在家具制造中,木器涂料的耐磨性能决定了家具的使用寿命和外观质量。
经常接触和摩擦的部位,如桌面、椅子扶手等,如果涂料耐磨性能差,会很快出现磨损痕迹,降低家具的价值。
二、影响涂料耐磨性能的因素1、涂料的成分涂料的主要成分包括树脂、颜料、溶剂和添加剂等。
其中,树脂是决定涂料耐磨性能的关键因素之一。
高性能的树脂具有良好的机械强度和韧性,能够有效抵抗磨损。
颜料的种类和含量也会对耐磨性能产生影响。
一些硬度较高的颜料,如二氧化硅、氧化铝等,可以提高涂料的耐磨性能。
2、涂层的厚度一般来说,涂层越厚,其耐磨性能越好。
较厚的涂层能够提供更多的材料来承受磨损,从而延长使用寿命。
然而,涂层厚度并非越厚越好。
过厚的涂层可能会导致干燥时间延长、成本增加,甚至出现涂层开裂等问题。
因此,需要根据具体的应用需求和涂料性能,选择合适的涂层厚度。
3、施工工艺施工工艺对涂料的耐磨性能有着直接的影响。
在施工过程中,如果表面处理不当,如存在油污、灰尘、锈蚀等,会导致涂层与基材的附着力下降,从而影响耐磨性能。
此外,涂装的方法(如喷涂、刷涂、滚涂等)、涂装的环境条件(温度、湿度等)以及涂装的层数等,都会对最终的耐磨性能产生影响。
水性涂料成膜助剂分类特点及使用方法
![水性涂料成膜助剂分类特点及使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/ea5376289a6648d7c1c708a1284ac850ad02049e.png)
水性涂料成膜助剂分类特点及使用方法一、水性涂料成膜助剂分类特点1.分散剂:水性涂料中往往有很多颗粒状或胶体状的成分,需要通过分散剂将其分散均匀,以便形成稳定的乳液。
常用的分散剂有非离子型、阴离子型和阳离子型等,其特点是能够改善分散性能,提高涂料的稳定性。
2.稳定剂:水性涂料中的颗粒状或胶体状成分容易发生聚集或沉降现象,因此需要加入稳定剂以提高涂料的稳定性。
稳定剂可以帮助维持涂料的分散状态,防止颗粒聚集和沉降,从而保证涂料的质量和使用性能。
3.树脂增容剂:树脂增容剂是用于提高水性涂料的固体含量的添加剂,主要通过增加胶体溶液的粘度和浓度,从而提高涂料的成膜性能。
树脂增容剂的特点是能够使涂料涂膜干燥更快、硬度更高、附着力更强。
4.交联剂:水性涂料在干燥过程中往往会出现多聚物凝结、附着力不佳等问题,因此需要添加交联剂来提高涂料的性能。
交联剂能够增加涂膜的硬度、耐磨性、耐化学性等,提高涂料的耐久性和使用寿命。
5.抗擦剂:水性涂料成膜后容易出现表面粘连、粘擦现象,需要添加抗擦剂来改善其性能。
抗擦剂的特点是能够减少涂膜之间的表面摩擦,提高涂膜的抗擦性、耐磨性和光泽度。
二、水性涂料成膜助剂的使用方法1.分散剂的使用方法:一般情况下,可将分散剂加入到水中进行搅拌溶解,然后与颜料、树脂等成分逐渐混合,最后加入剩余的水,搅拌均匀即可。
2.稳定剂的使用方法:稳定剂的加入量一般为总配方量的1-5%,可根据实际需要适量调整。
使用时可将稳定剂直接加入到涂料中,通过搅拌使其充分分散。
3.树脂增容剂的使用方法:树脂增容剂的加入量一般为总配方量的5-30%,根据需要适量调整。
使用时可将树脂增容剂直接加入到涂料中,通过搅拌使其均匀分散。
4.交联剂的使用方法:交联剂的加入量一般为总配方量的1-10%,可根据实际需要适量调整。
使用时可将交联剂加入到涂料中,通过搅拌使其均匀分散,然后待用。
5.抗擦剂的使用方法:抗擦剂的加入量一般为总配方量的1-5%,可根据实际需要适量调整。
涂料的耐磨性测试与应用研究
![涂料的耐磨性测试与应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/44b63043fbd6195f312b3169a45177232f60e4f1.png)
涂料的耐磨性测试与应用研究在现代工业和日常生活中,涂料扮演着至关重要的角色。
它们不仅为物体提供美观的外观,还能起到保护作用,延长物体的使用寿命。
而涂料的耐磨性则是衡量其质量和性能的一个关键指标。
本文将深入探讨涂料耐磨性的测试方法以及其在不同领域的应用。
一、涂料耐磨性的重要性涂料的耐磨性直接关系到涂层在使用过程中的耐久性和稳定性。
例如,在汽车制造业中,车身涂料需要经受日常的风沙摩擦、洗车时的刷子刷洗以及道路上小石子的撞击,如果耐磨性不佳,很容易出现划痕、掉色甚至剥落,影响汽车的外观和防护性能。
同样,在家具表面的涂料,如果耐磨性差,会在日常使用中很快出现磨损痕迹,降低家具的美观度和使用寿命。
对于工业设备来说,如机械零件、管道等,其表面的涂料需要能够抵抗各种磨损和摩擦,以防止腐蚀和损坏,确保设备的正常运行和安全性。
因此,了解和测试涂料的耐磨性对于选择合适的涂料产品以及评估其在实际应用中的表现具有重要意义。
二、涂料耐磨性的测试方法1、落砂法落砂法是一种常见的涂料耐磨性测试方法。
其原理是通过一定高度落下的砂粒对涂层表面进行冲击磨损,以涂层被磨损穿透所需的砂量来衡量其耐磨性。
在测试过程中,将涂有涂料的样板固定在特定的角度上,然后让砂粒从一定高度自由落下,经过一段时间的冲击后,观察涂层的磨损情况。
2、旋转摩擦法旋转摩擦法是通过让涂有涂料的样板与旋转的摩擦轮接触,模拟实际使用中的摩擦情况。
通过测量涂层在一定摩擦次数或时间后的磨损量来评估其耐磨性。
这种方法可以控制摩擦的压力、速度和时间等参数,能够更准确地反映涂料在不同条件下的耐磨性能。
3、往复摩擦法往复摩擦法是使涂有涂料的样板在水平方向上进行往复运动,与摩擦介质相互摩擦。
通过测量涂层在一定往复次数后的磨损量或外观变化来评估其耐磨性。
该方法适用于模拟一些具有往复运动部件的表面涂料的磨损情况。
4、刮擦法刮擦法是使用特定的刮擦工具在涂层表面施加一定的压力和速度进行刮擦,观察涂层的抗刮擦能力和磨损程度。
提高涂料耐磨性的方法
![提高涂料耐磨性的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/e6a819378f9951e79b89680203d8ce2f0166654d.png)
提高涂料耐磨性的方法涂料的耐磨性是指涂层表面能够承受摩擦、磨擦或刮擦等力量而不容易磨损或损坏的能力。
涂料的耐磨性对于使用寿命、外观和维护成本等方面都具有重要影响。
为了提高涂料的耐磨性,可以采取以下方法。
1.选择合适的基材:在选择涂料时,需要考虑基材的硬度和耐磨性。
一些强硬且耐磨的基材如金属、玻璃纤维等,能够提供更好的基础支撑,从而提高涂料的耐磨性。
2.使用耐磨性强的涂料:选择具有良好耐磨性能的涂料是提高涂料耐磨性的基础。
一般来说,聚氨酯、环氧树脂等具有很好的耐磨性能。
此外,还可以考虑添加一些耐磨剂,如微晶石英、氧化铝等,来提高涂料的耐磨性。
3.增加涂层厚度:增加涂层的厚度可以提高涂料的耐磨性。
涂层厚度越大,涂层对外界摩擦力的抵抗能力也就越强。
但需要注意的是,过大的涂层厚度可能会导致涂层的附着力变差。
4.使用抗磨剂:抗磨剂是一种微细颗粒,可以在涂料中添加,起到填充和增加涂层硬度的作用。
抗磨剂的添加量和粒径大小需要根据具体情况进行调整,以在不影响涂料性能的前提下提高涂料的耐磨性。
5.增强涂料的附着力:涂料的附着力与其耐磨性密切相关。
在涂装过程中,应该确保涂料与基材之间的附着力良好。
采用正确的涂装工艺和使用合适的底漆,可以提高涂料的附着力和整体耐磨性。
6.提高涂料的硬度:涂料的硬度对其耐磨性有很大影响。
增加涂料硬度的方法有多种,例如添加一些硬度增强剂(如丙烯酸酯树脂)、采用高固体含量的涂料等。
7.做好涂装后的保养:及时清洁涂层表面的污物,避免涂层长期受到磨擦,可以有效延长涂料的使用寿命和提高涂料的耐磨性。
总结起来,提高涂料的耐磨性需要从涂料选择、涂料配方和涂装工艺等方面进行综合考虑。
只有在选择合适的基材、使用耐磨性强的涂料、增加涂层厚度、添加抗磨剂、增强涂料附着力、提高涂料硬度并做好后续保养工作的前提下,才能够有效提高涂料的耐磨性。
环氧树脂塑粉高温固化处理
![环氧树脂塑粉高温固化处理](https://img.taocdn.com/s3/m/48bc67437ed5360cba1aa8114431b90d6c858901.png)
环氧树脂塑粉高温固化处理
环氧树脂塑粉是一种高性能的涂料材料,具有优异的耐化学腐蚀性、耐磨性、耐高温性和耐候性等特点,广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。
然而,环氧树脂塑粉在使用过程中,由于受到高温、紫外线等因素的影响,容易出现脱落、变色等问题,影响其使用寿命和美观度。
为了解决这一问题,可以采用高温固化处理的方法。
高温固化处理是指将环氧树脂塑粉涂层置于高温环境下,使其发生化学反应,形成一种坚硬、耐磨、耐高温的涂层。
具体操作步骤如下:
将环氧树脂塑粉涂层均匀地涂在待处理的物体表面上,然后将其置于高温烤箱中进行固化处理。
固化温度和时间根据不同的环氧树脂塑粉种类和厚度而定,一般在150℃-200℃的温度下,固化时间为20-30分钟。
高温固化处理可以有效地提高环氧树脂塑粉涂层的耐高温性能和耐候性能,使其具有更长的使用寿命和更好的美观度。
同时,高温固化处理还可以增强涂层的硬度和耐磨性,提高其抗刮擦性能和耐化学腐蚀性能,使其更加适用于各种恶劣环境下的使用。
高温固化处理是一种有效的环氧树脂塑粉涂层处理方法,可以提高其性能和使用寿命,为各种工业领域的应用提供了更好的保障。
VS系列耐磨涂料提高耐磨性能的研究
![VS系列耐磨涂料提高耐磨性能的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/4fae5a224b73f242336c5fd8.png)
2 实验 部 分
21 互 穿网络 聚合 物 的合成 工艺 流程 ( 图 1 . 见 )
挝Ⅱ 置
N 助 剂
图 1 互 穿 网 络 聚合 物 的合 成 工 艺 流 程
离
.
8 6
甘
肃
冶
金
第3 2卷
先将 二羟 基聚醚 和三羟基 聚醚 混合物 与过量 的 甲苯 二异 氰 酸酯 ( D ) 行 预 聚反 应 , 成含 有 柔 T I进 形 性 聚醚链 段 的异 氰 酸酯 聚醚 , 醇胺 ( 在 醇胺 的叔 氮 原子 可加 速 N O与 O C H集 团之 间反 应 ) 在 的条件 存 下, 端异 氰酸酯 再与环 氧树脂 进行反应 , 最终 在环 氧
1 引 言
V S系列耐磨复合涂料属于环氧金刚砂系列 , 以 环氧树脂 … 为主要胶 粘剂 , 固化后} 合碳 化硅填 昆
料, 主要针 对有 色行 业 中高 速 固 体硬 质 颗 粒 对设 备
逐步形成一个体型 的大分子 结构 , 可吸收并传递 固 体 颗粒 反复 冲击 壁 面 引 起疲 劳破 坏 的空 蚀 荷 载 , 获 得较高的剪切强度 、 剥离强度 , 从而提高对冲击破坏 的抵抗 能力及 其对 填料 的 附着力 。而 涂料 的 主要抗
符 嵩涛 , 江鸿 , 余 李
( 西北矿冶研究 院, 甘肃 白银
辙
70 0 ) 39 0
摘
要: 为提 高 V S系列耐磨涂料 的耐磨性 , 对其胶粘剂进行改性 , 以聚氨酯 增韧环 氧树脂合成 了新胶 粘剂 互传 网
络聚合 物。并通过正交试 验法获得了聚合 物合成 的最佳反应条件 :U预聚体 加量 80 , P .% 二羟基 聚醚 P 。三羟基 u:
纳米技术及其在涂料领域的应用
![纳米技术及其在涂料领域的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/566f67c4541810a6f524ccbff121dd36a32dc4de.png)
纳米技术及其在涂料领域的应用
纳米技术是一种新兴的技术,它可以将物质的尺寸缩小到纳米级别,从而赋予物质新的性质和功能。
在涂料领域,纳米技术的应用已经成为了一种趋势,它可以提高涂料的性能和功能,同时也可以降低涂料的成本和环境污染。
纳米技术在涂料领域的应用主要包括以下几个方面:
1. 纳米颗粒增强涂料的性能
纳米颗粒可以增强涂料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和耐候性等性能。
例如,将纳米氧化铝颗粒添加到涂料中,可以提高涂料的硬度和耐磨性;将纳米二氧化钛颗粒添加到涂料中,可以提高涂料的耐候性和抗紫外线性能。
2. 纳米涂层提高涂料的功能
纳米涂层可以赋予涂料新的功能,例如自清洁、抗菌、防静电等。
例如,将纳米二氧化钛涂层施加在玻璃表面上,可以使玻璃具有自清洁功能;将纳米银涂层施加在医疗器械表面上,可以使器械具有抗菌功能。
3. 纳米涂料降低涂料的成本和环境污染
纳米涂料可以降低涂料的成本和环境污染。
例如,将纳米硅颗粒添
加到涂料中,可以降低涂料的黏度和表面张力,从而减少涂料的使用量和涂装时间;将纳米氧化铁颗粒添加到涂料中,可以降低涂料的挥发性有机物含量,从而减少涂料对环境的污染。
纳米技术在涂料领域的应用具有广阔的前景和应用价值。
随着纳米技术的不断发展和成熟,涂料的性能和功能将会得到进一步提升,同时也将会降低涂料的成本和环境污染,为人类的生活和环境保护做出更大的贡献。
提高涂料耐磨性的方法
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改善UV涂料耐磨、耐擦伤性能的措施漆膜的耐磨性与耐擦伤性虽然在理论上有明显区别,但在涂料工程师的手中,要想把二者完全区分开来仍然比较困难,漆膜抗擦伤性能的测试结果往往包含了磨耗的问题。
因此,下面将UV木板涂料耐磨性与耐擦伤性的改善手段一起讨论。
综合起来,提高竹木地板UV涂料耐磨性、耐擦伤性的手段大致可总结为如下几条:·选用耐磨性、耐擦伤性较强的主体树脂;·有利的光固化工艺(高的光强、惰性气氛);·有助于克服表面氧阻聚的助剂(活性胺);·添加耐磨无机填料(二氧化硅粉、氧化铝粉末、纳米无机填料等);·添加助剂(偶联剂、硬质蜡、含氟表面活性剂、改性聚硅氧烷助剂等)。
(1)确定树脂的耐磨、耐擦伤性在调制UV木地板涂料时,选用什么样的主体树脂是首先需要考虑的问题之一,除了成本、固化速率、硬度等比较基本的因素外,各种树脂所具有的耐磨性如何是大家不得不考虑的问题。
比较大型的UV树脂制造商在这方面做了很多基础性的工作。
Sartomer公司在2002年发布的一份报告中,给出了几种代表性树脂的耐磨性研究结果。
所考察的树脂包括较为普通的环氧丙烯酸酯(CN120)、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(CN963E75)以及5种CN2000系列的聚酯丙烯酸酯;混合稀释单体由DPGDA、1,3-丁二醇双丙烯酸酯、3EOTMPTA(SR454)组成;光引发剂为KIP 100F。
树脂、混合稀释单体、光引发剂以50:46:4的比例调配。
涂膜充分辐照固化后,采用泰伯尔CS17法测试漆膜耐磨耗性能,负载1000g,每旋转500周,测定膜失重(mg单位)。
磨耗测试结果如图5-9所示。
该测试显示,在摩擦旋转圈数较低时,各种磨耗损失较为接近,无明显送别。
随摩擦圈数增加,各树脂耐磨性逐渐表现出差异。
也就是说,以上述树脂为主调制出来的涂料,涂覆在竹木地板上,使用初期耐磨性并没有太大送别。
长时间使用后,以脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、普通环氧丙烯酸酯以及聚酯丙烯酸酯CN2252显示出较差的耐磨性能。
涂料的耐磨损性能与测试方法研究
![涂料的耐磨损性能与测试方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/8257d87eae45b307e87101f69e3143323968f5ce.png)
涂料的耐磨损性能与测试方法研究在现代工业和日常生活中,涂料被广泛应用于各种材料的表面保护和装饰。
从建筑物的外墙到汽车的车身,从家具的表面到电子产品的外壳,涂料的作用不仅仅是提供美观的外观,更重要的是保护被涂覆的物体免受外界环境的侵蚀和磨损。
其中,涂料的耐磨损性能是衡量其质量和使用寿命的关键指标之一。
因此,深入研究涂料的耐磨损性能以及相关的测试方法具有重要的现实意义。
一、涂料耐磨损性能的重要性涂料的耐磨损性能直接关系到涂层的使用寿命和保护效果。
在一些高磨损的环境中,如机械零件、工业地板和交通运输工具等,如果涂料的耐磨损性能不足,很容易导致涂层的损坏和失效,从而使被保护的物体暴露在外界环境中,加速其腐蚀和老化。
例如,在汽车制造中,车身涂料需要经受风沙、雨水、石子等的冲击和摩擦,如果耐磨损性能不好,车身表面很快就会出现划痕和褪色,不仅影响美观,还可能降低车身的防锈能力。
在工业生产中,机器零件表面的涂料如果不耐磨损,会导致零件的精度下降,增加维修成本,甚至影响整个生产流程的正常运行。
此外,良好的耐磨损性能还可以提高涂料的经济价值和市场竞争力。
消费者在选择涂料产品时,往往会优先考虑具有出色耐磨损性能的产品,因为这意味着更低的维护成本和更长的使用寿命。
二、影响涂料耐磨损性能的因素1、涂料的组成成分涂料的主要成分包括树脂、颜料、溶剂和添加剂等。
树脂是涂料的成膜物质,其性能直接影响涂料的耐磨损性能。
一般来说,具有较高硬度和韧性的树脂能够赋予涂料更好的耐磨损性能。
颜料的种类、粒径和含量也会对耐磨损性能产生影响。
例如,硬度较高的颜料可以增强涂层的耐磨性。
溶剂的选择和用量会影响涂料的干燥速度和涂层的致密性,进而影响耐磨损性能。
添加剂如耐磨剂、流平剂等可以改善涂料的性能,提高其耐磨损能力。
2、涂层的厚度涂层的厚度是影响耐磨损性能的重要因素之一。
通常情况下,涂层越厚,其耐磨损性能越好。
但涂层厚度过大也会带来一些问题,如增加成本、影响涂层的附着力和干燥时间等。
铸造涂料石英粉
![铸造涂料石英粉](https://img.taocdn.com/s3/m/3498da3c854769eae009581b6bd97f192279bf2d.png)
铸造涂料石英粉
铸造涂料石英粉是一种常用的材料,它是由石英矿物粉末制成的,具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等特点。
在铸造涂料中,石英粉的作用是增加涂层的硬度和耐磨性,提高铸件的表面质量和耐腐蚀性能。
石英粉的制备方法有多种,其中最常用的是机械研磨法和化学合成法。
机械研磨法是将石英矿物经过破碎、磨细、筛分等工艺处理后得到的粉末,其粒径大小一般在几微米到几十微米之间。
化学合成法是通过化学反应合成石英粉,其粒径大小可以控制在几纳米到几微米之间。
在铸造涂料中,石英粉的使用量一般在5%~20%之间,具体使用量要根据涂料的配方和铸件的要求来确定。
石英粉的添加可以提高涂层的硬度和耐磨性,防止铸件表面产生裂纹和气孔,同时还可以提高铸件的耐腐蚀性能,延长铸件的使用寿命。
除了在铸造涂料中的应用,石英粉还广泛用于陶瓷、玻璃、建材、电子等领域。
在陶瓷制造中,石英粉可以增加陶瓷的硬度和耐磨性;在玻璃制造中,石英粉可以提高玻璃的透明度和强度;在建材领域,石英粉可以用于制造人造石材、地板、墙面等产品;在电子领域,石英粉可以用于制造晶体管、电容器等元器件。
铸造涂料石英粉是一种重要的材料,它在铸造工业中具有重要的应
用价值。
随着科技的不断进步和工艺的不断改进,石英粉的应用范围将会越来越广泛,为各个领域的发展做出更大的贡献。
水性涂料配方中性能的调整——耐磨性和耐划伤性
![水性涂料配方中性能的调整——耐磨性和耐划伤性](https://img.taocdn.com/s3/m/9ba3b50bcc1755270722086f.png)
水性涂料配方中性能的调整——耐磨性和耐划伤性涂料漆膜的外观表现大致可分为硬、软、韧、脆几大类型,聚合物材料性能的兼有又可构成硬而韧、软而韧、硬而脆、软而脆等不同的表象形式。
后者在高分子材料中并不少见,在极高的速度下甚至柔韧材料也会发生脆性破裂。
水性木器漆的耐磨性和耐划伤性磨损是两个固体表面接触时在力的作用下将材料从固体表面剥落的结果。
耐划伤性反映的是涂料在大应力短时间作用下的表面性质。
耐划伤性不仅与材料的硬度有关,也与材料的韧性有关。
聚合物的抗划伤性与磨耗有关,并与聚合物的模量呈平行变化。
从微观上看,材料的表面不可能是绝对平的。
接触点是一些凸起的尖端,一种材料硬度很高或者在两接触面之间存在刚性颗粒时,受力后造成表面下陷,表面随后的相对移动形成犁沟式划痕,这就产生了划伤。
两种材料表面接触时,相对软的表面更容易被划伤。
由于聚合物的莫氏硬度都很低,导致由聚合物构成的漆膜容易受到划伤。
交联的弹性聚合物即容易变形又有很好的回弹性,因而有较高的抗划伤性。
与小分子相比,聚合物的另一个特点是,受到外力作用分子或链段发生移动时需要有一个较长的松弛时间,在瞬时快速外力作用下形成的划痕有可能因随后大分子链的松弛运动变得不明显,甚至消失,这就是所谓的抗划伤可自愈涂料,某些柔韧的聚氨脂涂料就有这种功能。
当然,如果划伤所形成的“犁沟”过深是很难完全自愈的。
耐磨性表述的是在相同受力条件下(温度、湿度、接触介质、外力的大小及受力时间)材料从母体剥落的程度。
对抗划伤性一样耐磨性与材料的硬度和韧性有关,但耐磨性反映的是材料在小应力长时间作用下的表面性能。
磨损时所受到的力除正压力外还有剪切力。
材料的剥落以微粒和小块的形式脱离母体材料。
并非越硬的漆膜耐磨性越好,恰恰相反,对同一类型的聚合物漆膜,已经发现越硬的漆膜耐磨性越差。
中国新型涂料网。
陶瓷添加剂
![陶瓷添加剂](https://img.taocdn.com/s3/m/43771e2c24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ec01.png)
陶瓷添加剂1. 引言陶瓷是一种由非金属材料制成的坚硬、耐磨、耐高温的材料。
为了改善陶瓷的性能,增加其使用范围和应用领域,人们引入了陶瓷添加剂。
陶瓷添加剂是指在陶瓷材料的制备过程中,通过添加一定的化学物质,改变材料的组成和结构,进而获得更好的性能和特性。
本文将介绍陶瓷添加剂的种类、应用和制备方法。
2. 陶瓷添加剂的种类2.1 氧化物添加剂氧化物添加剂是陶瓷制备过程中最常用的添加剂之一。
常见的氧化物添加剂包括二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、氧化钙(CaO)等。
这些氧化物可以改善陶瓷的烧结性能、增加材料的导热性能和强化材料的抗压强度。
2.2 稳定剂稳定剂主要用于稳定陶瓷材料的结构和性能。
其中,稳定氧化铝和稳定钛是常用的稳定剂。
稳定剂的加入可以减少陶瓷在高温下发生结构破坏和相变的可能性,提高材料的热稳定性。
2.3 催化剂催化剂是陶瓷制备过程中的关键添加剂。
它们可以提高陶瓷材料的烧结速度和烧结密度,缩短烧结时间,降低制备成本。
常见的陶瓷催化剂包括铁、镍、铝等金属元素。
这些催化剂可以通过氧化还原反应、扩散作用和金属间化合等方式,促进陶瓷材料的烧结过程。
3. 陶瓷添加剂的应用3.1 陶瓷涂料陶瓷添加剂在陶瓷涂料中起到了增加涂料硬度和耐磨性的作用。
通过在涂层中加入硬质陶瓷颗粒和稳定剂,可以使涂料具有更好的耐久性和抗腐蚀性。
此外,陶瓷涂料还具有较高的光泽度和装饰性,广泛应用于建筑、汽车和航空航天等领域。
3.2 陶瓷电子器件陶瓷添加剂在陶瓷电子器件中起到了提高器件性能和稳定性的作用。
通过添加适量的氧化物添加剂和稳定剂,可以改变陶瓷的导电性能、介电常数和热膨胀系数,从而使陶瓷电子器件具有更好的电子性能和可靠性。
3.3 耐火材料陶瓷添加剂在耐火材料中有着重要的应用。
由于陶瓷本身的耐高温性能,加入一定的添加剂可以增加耐火材料的耐磨性、耐腐蚀性和抗冲击性。
这使得耐火材料能够在极端环境下维持其物理和化学性质,并广泛应用于冶金、化工和建筑等领域。
外墙涂料的施工方法
![外墙涂料的施工方法](https://img.taocdn.com/s3/m/57551b2b571252d380eb6294dd88d0d233d43caf.png)
外墙涂料的施工方法外墙涂料是为了保护建筑物的外墙,增加其耐候性和美观性而进行的一种装饰性施工工作。
下面将介绍外墙涂料的施工方法。
1.准备工作在施工开始前,需要进行一系列准备工作。
首先,清理外墙表面的杂物,如灰尘、油污、附着物等。
可以使用高压水枪进行冲洗,或者刷洗墙面。
其次,对裂缝进行修补。
如果有大的裂缝,需要用水泥砂浆修补,等干燥后再进行下一步。
最后,检查外墙表面的平整度。
如有不平整的地方,需要用水泥砂浆进行修补。
2.底漆处理底漆施工是为了加强涂料与底层墙面的黏接性,提高涂料的附着力。
一般来说,外墙涂料需要进行两次底漆处理。
首先,将底漆均匀地涂抹在墙面上。
可以使用滚筒刷或刷子进行涂抹。
注意不要出现漏涂或滴漏。
等待第一遍底漆干燥后,进行第二遍底漆的处理。
这次可以更加细致地处理墙面的细节部分,确保底漆均匀地覆盖整个墙面。
3.上色处理在底漆干燥后,就可以进行上色处理了。
外墙涂料通常需要进行两到三遍的上色处理。
涂料的选择要根据建筑物的用途和环境来决定。
可以根据需求选择颜色和质地。
上色时要均匀地涂抹在墙面上,避免出现刷痕和滴漏。
可以使用滚筒刷、喷涂机或刷子进行涂抹。
建议先使用滚筒刷进行大面积的涂抹,然后用刷子进行细节处理。
4.粉刷处理在上色处理完毕后,可以进行粉刷处理。
粉刷处理主要是为了增加外墙涂料的耐磨性和抗污性。
一般来说,外墙涂料需要进行两到三遍的粉刷处理。
粉刷处理时,需要注意涂料的稀释比例和均匀程度。
涂料可以稀释后再进行涂抹,以增加涂装效果和均匀度。
涂抹时要注意避免刷痕和滴漏,可以使用滚筒刷、喷涂机或刷子进行涂抹。
建议先使用滚筒刷进行大面积的涂抹,然后用刷子进行细节处理。
5.防水处理防水处理是为了增加外墙涂料的防水性能,提高建筑物的耐久性。
防水处理可以在上色处理和粉刷处理之间进行。
一般可以使用涂料刷或滚筒进行涂抹。
涂抹时要均匀地覆盖整个墙面,并注意避免出现涂料滴漏和漏涂的情况。
6.养护外墙涂料施工完成后,需要进行一段时间的养护。
涂料的耐磨性能
![涂料的耐磨性能](https://img.taocdn.com/s3/m/afc283c5b8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2b9b.png)
涂料的耐磨性能涂料作为一种广泛应用于建筑、汽车、家具等领域的涂饰材料,其耐磨性能对于材料的持久性和使用寿命至关重要。
本文将深入探讨涂料的耐磨性能,包括耐磨机理、影响因素以及提升耐磨性能的方法。
一、耐磨机理涂料的耐磨性能指的是涂层在受到磨损作用下的耐久能力。
涂料的耐磨机理主要包括以下几个方面:1. 涂层硬度:涂料的硬度是影响其耐磨性能的重要指标。
通常情况下,涂层硬度越高,其耐磨性能就越好。
硬度的提高可以通过选择合适的基料、添加硬化剂以及增加涂层的厚度等方法实现。
2. 涂层粘结力:涂料与基材之间的粘结强度也是决定涂层耐磨性能的重要因素。
粘结力差的涂层容易出现剥落现象,从而降低了耐磨性能。
因此,通过提高涂料的粘结力,可以增强涂层的耐磨性能。
3. 涂膜的柔韧性:涂膜的柔韧性也对涂料的耐磨性能起着关键作用。
柔韧性好的涂膜可以在受到外界力作用时发生适度的变形,从而减小了涂层的磨损程度。
二、影响因素涂料的耐磨性能受多种因素的综合影响,主要包括涂料的配方、施工工艺以及使用环境等。
1. 涂料的配方:涂料的组分及其配比比例对其耐磨性能有着重要影响。
添加一些特殊的耐磨剂、硬化剂和添加剂可以有效提升涂料的耐磨性能。
2. 施工工艺:涂料的施工工艺直接影响着涂膜的形成质量。
涂料的均匀程度、干燥时间以及涂膜的厚度等因素都会对耐磨性产生影响。
3. 使用环境:不同的使用环境对涂料的耐磨性能要求不同。
例如,室内涂层相对较少受到磨损,而室外涂层则需要具备更好的耐磨性能以应对风吹雨打、紫外线照射等不利因素。
三、提升耐磨性能的方法为了提升涂料的耐磨性能,可以从以下几个方面进行改进:1. 选择合适的配方:根据不同的使用环境及要求,选择适合的涂料配方,合理搭配涂料组分,提高配方的稳定性和耐磨性。
2. 添加耐磨剂:在涂料中添加一定比例的耐磨剂,能够有效提升涂料的硬度和耐磨性能。
例如,添加硅酸铝、硬脂酸锡等耐磨剂可以显著改善涂料的耐磨性能。
3. 优化施工工艺:合理控制涂料的干燥时间和厚度,确保涂层表面的平整性和致密性,提高涂膜的耐磨性。
氧化铝在涂料中的作用
![氧化铝在涂料中的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/fa836cbe70fe910ef12d2af90242a8956aecaa79.png)
氧化铝在涂料中的作用氧化铝是一种常见的无机化合物,化学式为Al2O3,具有白色固体的形态。
在涂料中,氧化铝被广泛应用,其主要作用有以下几个方面。
1. 增强涂层的硬度和耐磨性:氧化铝具有高硬度和耐磨性,能够有效提高涂层的耐刮擦性和抗磨损性能。
在涂料中加入适量的氧化铝粉末,可以增加涂层的硬度,使其具有更好的耐久性。
2. 提高涂层的光泽和平整度:氧化铝具有细小的颗粒和高反射率,可以增加涂层的光泽和平整度。
在涂料中加入氧化铝颗粒,可以使涂层表面更加光滑,增强涂层的光泽效果。
3. 增强涂料的遮盖性和填充性:氧化铝颗粒具有较高的比表面积和较好的填充性,可以填充涂层表面的微小凹凸,提高涂层的平整度和遮盖性。
此外,氧化铝颗粒还能够增加涂料的粘附力,提高涂层与基材的粘结强度。
4. 增加涂层的防火性能:氧化铝具有优良的防火性能,可以提高涂料的阻燃效果。
在防火涂料中加入氧化铝粉末,能够形成一种阻隔热源传导的屏障,有效延缓火势蔓延,提高涂层的防火等级。
5. 提高涂料的耐候性和抗紫外线性能:氧化铝具有优异的耐候性和抗紫外线性能,可以有效保护涂层表面不受紫外线的侵蚀和氧化。
在户外涂料中加入氧化铝,能够延长涂层的使用寿命,保持涂层的美观和稳定性。
6. 降低涂料的沉降和分层现象:氧化铝颗粒在涂料中具有较好的分散性,可以有效防止涂料发生沉降和分层现象。
加入适量的氧化铝粉末,能够稳定涂料的成分,延长涂料的保存期限。
氧化铝在涂料中起着重要的作用。
它不仅可以增强涂层的硬度和耐磨性,提高涂层的光泽和平整度,还能增强涂料的遮盖性和填充性,提高涂料的防火性能,改善涂料的耐候性和抗紫外线性能,同时还能降低涂料的沉降和分层现象。
因此,在涂料的研发和生产过程中,合理使用氧化铝是非常重要的。
通过控制氧化铝的添加量和粒径,可以实现涂料的多种性能要求,提高涂料的质量和可靠性。
希望本文对大家对氧化铝在涂料中的作用有所了解。
耐磨地面金刚砂用量及施工方法
![耐磨地面金刚砂用量及施工方法](https://img.taocdn.com/s3/m/5aad9e26974bcf84b9d528ea81c758f5f71f294f.png)
耐磨地面金刚砂用量及施工方法一、金刚砂的介绍金刚砂是一种广泛用于地面耐磨涂料的材料,其硬度高、耐磨性强,适用于高强度的使用环境。
在地面施工中,正确的金刚砂用量和施工方法是确保地面涂层质量的关键因素。
二、确定金刚砂用量的因素1.使用环境:不同使用环境对地面涂层的要求不同,需要考虑使用频率、机械压力等因素。
使用频率高、机械压力大的环境需要增加金刚砂用量以增加耐磨性。
2.地面材料:不同地面材料的耐磨性不同,对金刚砂用量的需求也不同。
需要根据地面材料的硬度和强度选择适当的金刚砂用量。
3.地面处理方法:地面的处理方法也会影响金刚砂用量的确定。
如果地面需要进行修补、打磨等处理,那么金刚砂用量需要相应增加。
三、金刚砂用量的计算方法确定金刚砂用量的一种常用方法是按照地面涂层的总重量的一定比例来确定。
具体计算公式如下:金刚砂用量(kg)= 地面涂层总重量(kg) x 金刚砂用量比例金刚砂用量比例可以根据具体情况进行调整,一般在5%到15%之间。
四、金刚砂施工方法1.地面准备工作:在施工前,需要先将地面进行清洁,确保没有油污、灰尘等杂质。
如果地面有损坏或不平整的地方,需要进行修补和打磨。
2.底涂施工:在地面清洁干燥后,涂刷底涂。
底涂的目的是增加涂层的附着力,提供较好的基础。
3.金刚砂喷涂:将金刚砂与涂料充分混合后,采用喷涂的方式将金刚砂均匀喷洒在地面上。
喷涂时需要注意均匀、连续,避免出现积聚和空隙。
4.非硬化密封层施工:在金刚砂干燥后,进行非硬化密封层的施工。
非硬化密封层能够增加地面的耐磨性和耐化学药品的性能。
5.硬化密封层施工:最后一步是施工硬化密封层。
硬化密封层能够提高地面的耐磨性、抗渗性和光泽度。
五、金刚砂施工注意事项1.施工环境温度要适宜,不宜过低或过高,否则会影响涂层的质量。
2.施工时需要保持空气流通,防止有害气体积聚,同时注意通风设备的使用。
3.在金刚砂施工过程中,应严格按照施工工艺和要求操作,确保涂层的质量。
防水涂料的耐磨性和耐酸碱性能
![防水涂料的耐磨性和耐酸碱性能](https://img.taocdn.com/s3/m/3b2e1143df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1d91.png)
防水涂料的耐磨性和耐酸碱性能防水涂料是一种非常重要的涂料类型,广泛应用于各种建筑材料的表面,以提供防水和防腐的功能。
在选择防水涂料时,耐磨性和耐酸碱性能是两个非常重要的因素,它们直接影响防水涂料的使用寿命和效果。
本文将讨论防水涂料的耐磨性和耐酸碱性能,并介绍一些提高这些性能的方法。
一、耐磨性耐磨性是指涂膜在受摩擦或磨损时所表现出来的性能。
在建筑工程中,防水涂料需要具备较好的耐磨性,以抵御长期使用时的摩擦和磨损。
1. 影响耐磨性的因素防水涂料的耐磨性受到多种因素的影响,包括涂料成分、涂层厚度、施工工艺等。
其中,涂料成分是决定耐磨性的主要因素。
2. 提高耐磨性的方法(1)选择合适的涂料成分:聚氨酯、氟碳、环氧等树脂具有较好的耐磨性能,可以作为防水涂料的成分。
(2)增加涂层厚度:增加涂层厚度可以提高耐磨性,但需要注意控制涂层的厚度,过厚的涂层可能会影响涂膜的附着力和柔性。
(3)使用耐磨性添加剂:如磨料、硅烷单体等,可以添加到涂料中,提高涂膜的耐磨性。
二、耐酸碱性能耐酸碱性能是指涂膜在酸性或碱性介质中的稳定性和耐受性。
在一些特殊环境下,如化工厂或实验室等地方,防水涂料需要具备较好的耐酸碱性能,以抵抗酸碱介质的侵蚀。
1. 影响耐酸碱性能的因素防水涂料的耐酸碱性能受到涂料成分、酸碱浓度和温度等因素的影响。
其中,涂料成分是决定耐酸碱性能的主要因素。
2. 提高耐酸碱性能的方法(1)选择耐酸碱性较好的树脂:如氟碳树脂、丙烯酸树脂等具有较好的耐酸碱性能。
(2)添加酸碱中和剂:在涂料中添加一定量的酸碱中和剂,可以中和酸碱介质,减缓涂料的酸碱侵蚀。
(3)增加涂层厚度:适当增加涂层厚度可以增加涂膜对酸碱介质的阻隔性能。
总结:防水涂料的耐磨性和耐酸碱性能是评估其质量和适用性的重要指标。
在选择防水涂料时,需要注意涂料的成分和性能指标,以满足具体的使用需求。
通过合理选择涂料成分、控制涂层厚度,并加入耐磨性添加剂和酸碱中和剂等方法,可以有效提高防水涂料的耐磨性和耐酸碱性能,延长其使用寿命,提高防水效果。
耐磨层施工方案
![耐磨层施工方案](https://img.taocdn.com/s3/m/5dd563c9bb0d4a7302768e9951e79b8968026829.png)
耐磨层施工方案简介耐磨层是指在地面或墙面上进行施工,以提高材料的耐磨性能和维护周期。
耐磨层施工方案通常包括表面处理、底层涂料、中层涂料和面层涂料等几个步骤。
本文档将详细介绍每个步骤的施工工艺和要点。
施工步骤1. 表面处理在施工耐磨层之前,需要对地面或墙面进行充分的表面处理。
表面处理的目的是去除旧涂层、减少油脂和污垢、修复地面或墙面的不平整部分。
具体的表面处理包括以下几个步骤:1.清洗:使用清洁剂或水清洗地面或墙面,去除油脂、灰尘和污垢。
2.去除旧涂层:如有旧涂层,需要使用适当的工具将其彻底去除。
3.修补不平整部分:对于地面或墙面上的凹凸不平的部分,需要使用修补剂进行填补,使其表面平整。
2. 底层涂料施工底层涂料是指施工耐磨层前的一层涂料,它的主要作用是增强耐磨层的附着力和耐候性。
底层涂料的施工步骤如下:1.搅拌:将底层涂料充分搅拌均匀,使其成分充分混合。
2.涂刷:使用刷子、滚筒等工具将底层涂料均匀涂刷在地面或墙面上,确保涂膜的厚薄均匀。
3.平整:待底层涂料干燥后,使用电磨工具将表面稍微打磨,以使表面更加平整。
3. 中层涂料施工中层涂料是位于耐磨层之间的一层涂料,它的主要作用是增强耐磨层的耐压性能和抗渗性能。
中层涂料的施工步骤如下:1.搅拌:将中层涂料充分搅拌均匀,使其成分充分混合。
2.涂刷:使用刷子、滚筒等工具将中层涂料均匀涂刷在地面或墙面上,确保涂膜的厚薄均匀。
3.平整:待中层涂料干燥后,使用电磨工具将表面稍微打磨,以使表面更加平整。
4. 面层涂料施工面层涂料是耐磨层的最外层涂料,它的主要作用是增加地面或墙面的耐磨性和美观性。
面层涂料的施工步骤如下:1.搅拌:将面层涂料充分搅拌均匀,使其成分充分混合。
2.涂刷:使用刷子、滚筒等工具将面层涂料均匀涂刷在地面或墙面上,确保涂膜的厚薄均匀。
3.防晒处理:对于需要暴露在太阳下的地面或墙面,可以在面层涂料施工完成后涂刷一层抗紫外线涂料,以增加其耐候性。
注意事项1.施工环境:施工环境应保持干燥、清洁,温度适宜,确保涂料的施工效果和固化时间。
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改善UV涂料耐磨、耐擦伤性能的措施漆膜的耐磨性与耐擦伤性虽然在理论上有明显区别,但在涂料工程师的手中,要想把二者完全区分开来仍然比较困难,漆膜抗擦伤性能的测试结果往往包含了磨耗的问题。
因此,下面将UV木板涂料耐磨性与耐擦伤性的改善手段一起讨论。
综合起来,提高竹木地板UV涂料耐磨性、耐擦伤性的手段大致可总结为如下几条:·选用耐磨性、耐擦伤性较强的主体树脂;·有利的光固化工艺(高的光强、惰性气氛);·有助于克服表面氧阻聚的助剂(活性胺);·添加耐磨无机填料(二氧化硅粉、氧化铝粉末、纳米无机填料等);·添加助剂(偶联剂、硬质蜡、含氟表面活性剂、改性聚硅氧烷助剂等)。
(1)确定树脂的耐磨、耐擦伤性在调制UV木地板涂料时,选用什么样的主体树脂是首先需要考虑的问题之一,除了成本、固化速率、硬度等比较基本的因素外,各种树脂所具有的耐磨性如何是大家不得不考虑的问题。
比较大型的UV树脂制造商在这方面做了很多基础性的工作。
Sartomer公司在2002年发布的一份报告中,给出了几种代表性树脂的耐磨性研究结果。
所考察的树脂包括较为普通的环氧丙烯酸酯(CN120)、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(CN963E75)以及5种CN2000系列的聚酯丙烯酸酯;混合稀释单体由DPGDA、1,3-丁二醇双丙烯酸酯、3EOTMPTA(SR454)组成;光引发剂为KIP 100F。
树脂、混合稀释单体、光引发剂以50:46:4的比例调配。
涂膜充分辐照固化后,采用泰伯尔CS17法测试漆膜耐磨耗性能,负载1000g,每旋转500周,测定膜失重(mg单位)。
磨耗测试结果如图5-9所示。
该测试显示,在摩擦旋转圈数较低时,各种磨耗损失较为接近,无明显送别。
随摩擦圈数增加,各树脂耐磨性逐渐表现出差异。
也就是说,以上述树脂为主调制出来的涂料,涂覆在竹木地板上,使用初期耐磨性并没有太大送别。
长时间使用后,以脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、普通环氧丙烯酸酯以及聚酯丙烯酸酯CN2252显示出较差的耐磨性能。
而其他几种聚酯丙烯酸酯低聚物则表现出相对较好的耐磨性。
一般认为,木地板涂料中,以单纯的环氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯作主体树脂时,不易获得较高的耐磨性,而这两种树脂正好是诸多性能相反的代表,前者以交联速率快、硬度高、脆性大而出众;后者以反应速率慢、柔韧、富有弹性而出色。
而耐磨性能普遍较好的聚醌丙烯酸酯除了反应速率较慢以外,很多力学性质介于环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯之间,也许这种折衷行为与耐磨性之间存在某种联系。
BASF公司研究了树脂对涂层耐擦伤性的影响。
几种典型树脂光固化后,经不干胶压附擦拭200次,测得其光泽度保有率如表5-5所示。
表5-5 用于表面擦伤性试样的基本配方①限定固化速率10m/min,膜厚90μm。
负载不干胶擦拭实验测定漆膜耐擦伤性,希望光泽度保有率越接近100%越理想。
表5-5显示,溶剂型的双组分聚氨酯涂料固化膜具有非常差的表面耐擦伤性,这和前文的论述一致。
聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯及聚氨酯丙烯酸酯固化膜的耐擦伤性都不理想,漆膜综合物理性能不佳,但固化活性较高的胺改性聚醚丙鮁酸酯(LR 8997)反而具突出的耐擦伤性,这可能和它较高的抗氧阻聚能力有关,能使漆膜表面固化较炙完全,固化缺陷较少。
即使如此,其光泽度保有率仍不够高,表面耐擦伤性能还不足以满足使用要求,而且以胺改性聚醚丙烯酸酯作为主体树脂也不合适,其综合膜性能太差,可以作为辅助树脂添加,既增加反应活性,又有助于提高漆膜抗擦伤性能。
在4% Irgacure 500光引发剂作用下,几种树脂固化膜的压附擦拭(350g,200次)结果如图5-10所示。
其中,光泽度变化率越小,说明漆膜耐擦伤性能越好。
图5-10的结果显示,聚酯丙烯酸酯固化膜的表面擦伤性不理想,这与用HMPP(Darocur 1173)作光引发剂时的结果一致。
乙氧基化TMPTA固化膜耐擦伤性较好,而两种不同的胺改性聚醚丙烯酸酯表现出不同的耐擦伤性。
综上研究,选用聚酯丙烯酸酯作主体树脂往往对提高漆膜本体耐磨性有利,但表面耐擦伤性能很可能不佳。
选用胺改性聚醚丙烯酸酯对提高漆膜表面耐擦伤可能有利。
但这并不是说以上结论处处通用,某些改性的聚氨酯丙烯酸酯和改性的环氧丙烯酸酯也可能对提高耐磨性有利。
应当注意他人研究结果的特殊性和普适程度。
(2)配方的结构性调整光固化涂料是基于一般的有机树脂,如不考虑纳米填充等特殊手段,固化膜整体过高的硬度意味着玻璃化转变温度较高,表明交联度过高或交联网络内缺少足够长的柔性链段,容易导致脆性增加,在外力剪切摩擦下,容易造成应力集中,应力无法通过周围结构传递分散,膜层受力点发生脆性崩脱。
相反,如果一味追求固化膜的柔软性,忽视交联密度,容易导致交联网络本身的力学强度不够,在外力磨擦剪切下,可能将稀疏的交联网络拉断,耐磨性同样不佳。
从辩证的角度考虑,固化膜最好存在硬度与柔韧性的良好平衡,通常可理解为高交联密度与高柔韧性的平衡。
对于微观交联或微观结构比较均匀的固化膜(理想的交联点等距离情形),要将这两种看似相互矛盾的性能协调起来几乎不匀的体系不能同时获得高硬度、高柔韧性,那么,把交联体系制成微观不均匀的结构,即常说的微相分离,既有高交联度的“硬微相”,又有满足高柔韧性的交联“软微相”。
相与相之间通过化学键连接。
在外力剪切下,如果“软微相”受力,可通过邻近高交联“硬微相”分散应力,保护软链不被拉断;如果是“硬微相”受力,也可将应力传递分散到邻近“软微相”中去。
总之,这种微相分离可以较好地分散应力,提高耐磨性。
基于该指导思想,调制配方时,可以同时使用一些柔性较好的聚氨酯丙烯酸酯和高官能度的单体,例如双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯等。
这样,聚氨酯柔性“软微相”和高度交联的丙烯酸酯网络及聚氨酯氢键网络构成与之平衡的微相分离结构,对提高固化膜耐磨性有利。
氨酯的氢键是一种可逆的分子间力,它对光固化涂料耐磨性的贡献也不容忽视,“软微相”与“硬微相”之间如存在一定数量的氢键,静态时,起到交联作用,加固膜结构。
受外来剪切时,氢键可以被拉开,链段运动到适当位置时,又可形成新的氢键,直到一定缓冲作用。
光固化原材料中对耐磨性能贡献较大的单体或树脂也应充分利用,例如基于异氰脲酸三羟乙酯的多官能丙烯酸酯(SR368)、由异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)与丙烯酸反应的低聚物以及羟烷基化蜜胺的丙烯酸酯化产物(BOMAR BMA-200,BMA-250,BMA-300)等。
这些单体或树脂本身官能度较高,且含大量氮、氧原子,有形成氢键的条件,对提高耐磨性有利。
3)优化光引发剂组合涂料的固经交联状况对漆膜耐磨性和耐擦伤性有影响,内在的因素除了树脂、单体本身的反应活性外,光引发剂的活性特征、活性胺等因素对漆膜固化,尤其是对表面固化性能产生影响。
外在条件主要包括有效光强、辐照时间及固化气氛等。
图5-11是某种聚酯丙烯酸酯与TPGDA按2:1混合,在不同光引发剂(4%)作用下所得固化膜的耐擦伤性能测试结果。
分为不加胺和加胺(2%)两种条件,以光泽度保有率表征耐擦伤性。
既然漆膜耐擦伤性关注的是表面浅层的状况,则涂层辐照时,表面的固化情况对耐擦伤性的影响最为直接,而表面固化又最容易受分子氧的阻聚干扰。
可能出现表面上的光引发剂已经光解消耗殆尽,而表层交联程度反应转化率依然很低的情况,最终导致表层结构强度较低,耐擦伤效果不好。
二苯甲酮、HCPK(Irgacure 184)、HMPP(Darocur 1173)三种光引发剂中,即使不加活性胺,二苯甲酮所获得的表面固化效果也要好得多(固化速率可能较慢),使得耐擦伤性能增强。
这可能解释为二苯甲酮较强的夺氢强力,可以在没有活性胺的情况下,从树脂、单体上夺取活性氢。
加入活性胺后,因其本身具有突出的抗氧功能,表面固化效果普遍提高。
活性胺与二苯甲酮组成较为理想的抗氧引发体系,表面引发效果大大增强,光泽度保有率高达94%,耐擦伤性能突出。
这从一个方面说明了UV竹木地板涂料配方中为什么使用了HMPP光引发剂,还需加入总体引发活性不高的二苯甲酮作为辅助引发体系。
(4)增大曝光量固化反应程度对漆膜耐磨性的影响可间接由辐照固化时间来表达,多数情况下,适当延长UV辐照时间,使光交联转化较完全、提高交联度,对增加耐磨性和耐擦伤性有利。
但有时过度辐照可能导致漆膜交联度过高、光老化等弊病。
如果是在覆带机上曝光,覆带走速越快,则漆膜接受到的光能量越少,可能使转化不完全。
图5-12是基于聚酯丙烯酸酯和HMPP的光固化涂层耐擦伤性能与UV辐照时间的关系。
漆膜曝光不足,表面固化不彻底,硬度较低,表面缺陷较多,易受到擦拭扰乱。
因此,适当放慢覆带走速,或多进行几次过机辐照,对提高漆膜耐磨、耐擦伤性较为有利。
另外,足够高的光强也是非常必要的,若UV灯功率太低,紫外线强度不够,即使辐照再长的时间,也不会获得固化较好的涂层。
耐擦伤性当然不好。
(5)改善固化气氛根据光固化常识,自由基聚合受氧阻聚的干扰较希有,尤其在涂层表面,氧气的扩散比较容易,氧阻聚效应更为明显,分子氧在消耗掉大量光引发剂和活性自由基的同时,单体、树脂双键的转化率并未有显著增加,交联度低,严重影响漆膜耐擦伤性能。
利用共焦拉曼光谱技术可以测定固化膜各个浓度上的拉曼吸收光谱,从而获得固化膜由表及里各个层次上的光聚合转化率。
当光固化在惰性的氮气气氛中进行时,漆膜各个浓度上的聚合转化率几乎相同。
而当在空气气氛中进行辐照固化时,共焦拉曼光谱研究显示聚合转化率由表及里逐渐增加,最终接近平衡。
这说明氧气的阻聚效应主要集中表现在涂层表面。
对于基于某聚酯丙烯酸酯/TPGDA的体系,辐照环境由空气气氛转换到氮气气氛时,固化膜擦拭实验的光泽度保有率由原来的85%增加到95%,表面耐擦伤性能大大提高。
图5-13是同一光固化涂料分别在空气气氛和氮气气氛下辐照固化。
再于350g胶带纸负荷下擦拭200次后的膜表面显微照片对比(图中长度标尺为100μm)。
左图为空气环境固化漆膜,耐擦伤性能较低;右图为在氮气环境固化样品,耐擦伤性能较好。
(6)添加无机填料添加耐磨无机填料是提高光固化木地板涂料耐磨性的主要手段之一,经常使用的填料包括滑石粉、碳酸钙、陶瓷粉、玻璃微粉、碳化硅(灰白)、二氧化硅以及氧化铝粉末等等。
因为无机粒子和有机树脂是性能截然不同的两相,要想充分发挥无机填料在涂料中的补强、耐磨效果,需要解决的基本问题包括:无机粒子的润湿渗透、分散稳定、粒子与漆膜基体的牢固结合,这三个问题侧重面不同,但又紧密关联。
润湿是基料(稀释单体和树脂)取代填料粒子狭缝、微孔及表面的空气和少量水分等吸附性杂质,使基料与填料粒子充分接触,这是填料分散的基本要求。
润湿要求基料的表面张力低于粒子的表面张力,多数情况下,这一要求能够满足,只是在润湿的充分程度上存在差异。