纳米膨润土复合材料在涂料中的应用研究进展

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热喷涂中的喷涂涂层的纳米复合涂层应用研究

热喷涂中的喷涂涂层的纳米复合涂层应用研究

热喷涂中的喷涂涂层的纳米复合涂层应用研究在今天的高科技领域中,热喷涂技术可以说是非常重要的一种表面涂覆技术。

热喷涂技术可以在材料表面形成一层附着力强、耐磨、防腐、防腐蚀、防热、防辐射等多种性能的涂层,使被喷涂的材料具有更强的抗腐蚀能力、更高的温度承受能力和更好的耐磨性。

在热喷涂技术中,喷涂涂层是其中最为重要的环节,而纳米复合涂层是喷涂涂层的一种重要类型,下面将对纳米复合涂层在热喷涂中的应用进行研究。

一、纳米复合涂层的概念纳米复合涂层是指由基材、粉末、晶体、涂料等多种材料组成的复合材料涂层。

纳米复合涂层由于具有优异的物理和化学性能,在陶瓷、金属、涂料、电子、塑料等领域得到了广泛的应用。

纳米复合涂层的独特优势在于其非常细小的晶粒尺寸和分散在基体含量非常小的纳米粒子。

这些特点带来了良好的力学性能、电学特性、热学性能、防腐性能和光学性能,使得纳米复合涂层在航空航天、汽车、电子等行业中的应用将越来越广泛。

二、喷涂涂层的作用当物体表面需要改变性质或得到特定性能时,常采取喷涂涂层这种解决方案。

喷涂涂层的作用主要包括以下方面:1.能够保护基础材料的表面,防止因受外界环境影响而导致表面性能降低或老化损坏。

2.能够改变基础材料的物理性质或化学性质,以增强其力学性质、阻延腐蚀及增强耐磨性。

3.通过涂层改变基础材料的外观及手感,美化基础材料的外观。

三、热喷涂中纳米复合涂层的应用热喷涂技术中采用纳米复合涂层,可以在不同类型的基材上进行喷涂,能够得到具有多种性质优良的复合涂层。

1.纳米复合涂层在热障涂层中的应用热障涂层的作用是能够减轻高温环境对发动机、燃气轮机等重要设备的损害。

采用热喷涂技术喷涂的热障涂层在高温环境中可以避免基础材料的化学反应,减少材料因温度过高而导致的疲劳和损坏。

采用纳米复合涂层中含有陶瓷和金属材料,在高温环境下相互牵制,使热障涂层更加耐磨、防腐、防腐蚀、防辐射等性能得到了非常好的提升。

同时,纳米复合涂层的超细晶粒和高分散纳米粒子能够增加表面的机械强度、电学特性和光学特性等。

活性膨润土粉在涂料稳定剂中的应用研究

活性膨润土粉在涂料稳定剂中的应用研究

活性膨润土粉在涂料稳定剂中的应用研究摘要:涂料稳定剂在涂料工业中起着至关重要的作用,其中活性膨润土粉作为一种重要的稳定剂成为研究的焦点。

本文通过综合分析和实验研究,探讨了活性膨润土粉在涂料稳定剂中的应用,并对其在提高涂料性能、增加涂料粘附力和改善涂料透明度等方面的优点进行了阐述。

最后,对活性膨润土粉在涂料稳定剂中的应用前景进行了展望。

1. 引言涂料稳定剂是一种用于增加涂料稳定性和提高涂料性能的重要添加剂。

在过去的几十年中,涂料行业发展迅速,对涂料稳定剂的需求也不断增加。

活性膨润土粉作为一种常用的稳定剂广泛应用于涂料工业中,并具有一系列的优点。

因此,本文旨在研究活性膨润土粉在涂料稳定剂中的应用,并探讨其在改善涂料性能方面的效果。

2. 活性膨润土粉的特性和制备活性膨润土粉是一种由天然膨润土经过特殊加工处理后制得的稳定剂。

其主要特性包括高比表面积、较好的分散性和吸附性。

活性膨润土粉的制备主要包括原料选择、高温煅烧、酸处理等步骤。

经过制备后的活性膨润土粉可形成纳米级的粒子,在稳定剂中具有很好的分散性和吸附性能。

3. 活性膨润土粉在涂料稳定剂中的应用3.1 提高涂料性能活性膨润土粉作为一种稳定剂,可以提高涂料的稳定性。

它能够吸附涂料中的杂质和不稳定成分,保持涂料的均一性和稳定性,有效防止涂料出现沉淀和分层现象。

同时,活性膨润土粉还能增强涂料的耐磨性、抗划伤性和耐久性,延长涂层的使用寿命。

3.2 增加涂料粘附力活性膨润土粉作为一种吸附性稳定剂,能够与涂料中的颗粒表面发生相互作用,增加涂料的粘附力。

它可以与涂料中的树脂分子结合,形成一层牢固的涂覆层,有效提高涂层的附着力和抗剥离能力。

此外,活性膨润土粉还能改善涂料的流变性能,提高涂料的涂覆性和填充性。

3.3 改善涂料透明度涂料的透明度是衡量其质量的一个重要指标。

活性膨润土粉具有很好的分散性和吸附性能,能够有效分散涂料中的颗粒和杂质,降低粒子聚集和光散射的程度,提高涂料的透明度。

膨润土应用于建筑材料的研究进展与展望

膨润土应用于建筑材料的研究进展与展望

膨润土应用于建筑材料的研究进展与展望摘要:膨润土是由多种氧化物组成的,而其中最主要的成分是一种矿物质,蒙脱石。

由于膨润土的自身结构与特征,让它在市场上很受欢迎,它的存在有很大的价值,为我们提供了很多的帮助,在我们的生活中,一些建筑当中都会有它的存在,为我们的建筑事业提供了很大的便捷和帮助。

本文也讲述了膨润土的价值和对于以后我们要加强对它的研究。

关键词:膨润土建筑材料相关研究意见一·简单概括膨润土的基本作用膨润土的组成是一种特殊的岩石,这种岩石性质较软,是一种黏土岩,主要的成分是蒙脱石,而在这种岩石当中蒙脱石的含量,有大致百分之三十到九十之间的蒙脱石。

蒙脱石的结构,属于单斜晶系。

在蒙脱石当中,负电荷数量很大,和负电荷相比,正电荷的数目就很渺小,根据它的整体结构分析,蒙脱石就可以被当成一个大的阴离子,带有负电荷。

它的晶层间的阳离子,和它的晶体格架间,可以组成一个电偶极子。

此外,它的晶层间,结合力不是很强,所以,可以附着一些水分子,还有它的表面也是同样可以附着水分子的。

并且在晶格当中以—OH的结构生存。

因为蒙脱石在晶格内有阳离子,这样子的结构和这样的创造性,让蒙脱石有了很多种特性,同时,它作为膨润土的主要成分矿物,所以使得膨润土也拥有了相同的性质和特点。

二·建材行业种膨润土的作用与前景在建筑行业当中,膨润土的所需量还是很大的,例如需要防水作用的材料时、做墙体的材料、还有混凝土之类的材料等等,都需要膨润土的存在,以及一些具有新型的作用的材料当中,生产它们的时候,也都需要膨润土的存在。

所以接下来,我们就针对膨润土的应用现状做一些分析和讲解。

(一)·有防水作用的材料膨润土有吸水膨胀的性质,所以它可以用于防水之类材料的应用当中。

吸水之后的膨润土,因为膨胀的原因,可以将体型放大到从前的十至十五倍数,更有甚者可以放大到大致三十倍数。

而它之所以吸水放大的能力这样强,主要的原因有三点。

同时,膨润土是一种非常良好的材料,有机的膨润土可以进一步地让单体之类物进行反应,可以均匀地分配,在均匀的搭配过后,也可以加大稳定性和与聚合物的韧性,使加工性与防腐性结合,变成一种高强的新型材料。

纳米技术在涂料中的应用

纳米技术在涂料中的应用

涂料与涂装论文材物(实验)1301侯全刚1309000208纳米技术在涂料中的应用摘要:本文从纳米材料的力学性能,光学性能等方面概括了纳米技术在涂料中的应用前景,并指出了纳米涂料发展中存在的问题,对纳米涂料技术的进一步研究提出了建议。

关键词:纳米技术;纳米复合涂料;纳米TiO;抗菌涂料;耐老化涂料;2引言:纳米涂料是由纳米材料与有机涂料复合而成的,因此一般称为纳米复合涂料(Nanocomposite coating)。

纳米涂料必须满足两个条件: 一是至少含一相尺寸在1~100 nm之间,二是由于纳米相的存在而使涂料性能得到显著提高或有新功能,两者缺一不可。

纳米涂料在常规的力学性能(如附着力、抗冲击、柔韧性)方面会得到提高,还有可能提高涂料的耐老化、耐腐蚀、抗辐射性能。

此外,纳米涂料还可能呈现出某些特殊功能如:自清洁、抗静电、隐身吸波、阻燃等性能。

纳米涂料力学性能的研究颜料是涂料的重要组成物,当颜料颗粒以纳米级的大小分布在涂膜中时,因为纳米粒子与树脂的比界面很大,结合力强,对有机涂层起到增强作用,从而提高硬度、抗冲击性,另外,纳米粒子的存在还可降低涂膜干燥过程中的残余内应力,从而提高涂膜的附着力。

SiO在紫外光固化涂料中可明显提高涂膜的硬度与附根据研究表明,纳米2SiO表面含有大量羟基,亲水性较强,与树脂(4~5%)时,涂料硬度明显提高,着力。

2原因是当纳米粒子均匀分散在有机材料中时,与材料的比界面大,结合力强,对有机材料具有增强效应,提高了有机复合材料的硬度。

此外,纳米CaCO3在纸张涂料中的应用也提高了纸张的折曲性和柔软度,纳米建筑涂料的耐磨性、耐擦洗性都有明显改善。

纳米改性的家具面漆、汽车面漆的耐磨性、硬度、耐刮伤性也极优越。

在纳米涂料机械性能的研究方面,目前主要研究纳米CaC03、Si02.滑石粉、硅酸铝、铁系颜料等对涂膜耐擦洗、耐磨、附着力、抗冲击、柔韧性的改进。

这方面的研究重点是探索纳米粒子与树脂界面的相互作用机理和混合机理,以期为纳米涂层机械性能的提高获得理论依据。

膨润土在涂料中的作用和用途

膨润土在涂料中的作用和用途

膨润土在涂料中的作用和用途
膨润土在涂料中起着重要的作用,并且有多种用途。

下面我将从多个角度来回答你的问题。

1. 增稠剂,膨润土是一种天然的增稠剂,可以使涂料的粘度增加,从而改善涂料的流动性和涂覆性能。

膨润土可以吸收涂料中的水分,形成胶体颗粒,使得涂料更容易附着在被涂物表面上,提高涂层的平整度和附着力。

2. 抗沉降剂,膨润土具有较高的吸附性能,可以吸附涂料中的颜料和填料,防止其沉降和分层,提高涂料的稳定性和均匀性。

这样可以确保涂料施工过程中颜色的一致性,减少涂料涂层的色差。

3. 防止开裂和收缩,膨润土在涂料中形成一种网状结构,可以填充涂料中的微孔和缺陷,提高涂层的致密性和强度,从而有效防止涂层的开裂和收缩。

这对于室外涂料来说尤为重要,可以增强涂层的耐久性和抗老化性能。

4. 调节光泽度,膨润土可以调节涂料的光泽度,使得涂料的表面呈现出不同的光泽效果,如亮光、半亮光或哑光。

这样可以满足
不同消费者对于涂料外观的需求,增加涂料的市场竞争力。

5. 增加涂料的遮盖力,膨润土具有较高的遮盖力,可以填充涂
料中的微小缺陷和表面粗糙度,提高涂层的遮盖力和平滑度。

这对
于涂料的修饰效果和装饰效果非常重要。

总的来说,膨润土在涂料中的作用和用途非常广泛。

它不仅可
以改善涂料的流动性和涂覆性能,还可以增加涂料的稳定性、耐久
性和抗老化性能,调节涂料的光泽度,增加涂料的遮盖力和修饰效果。

因此,在涂料生产和应用中,膨润土是一种非常重要的添加剂。

纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展

纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展

纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展引言膨润土是一种重要的天然矿物材料,具有优良的化学和物理性质,广泛应用于土壤改良、陶瓷、涂料、塑料、橡胶和医药等领域。

膨润土在工业应用过程中存在一些问题,其中最重要的问题之一就是其膨胀变形性能。

为了解决这一问题,人们开始研究利用纳米材料对膨润土进行改性,以提高其膨胀变形特性。

本文将综述纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究的最新进展。

一、纳米材料改性膨润土的研究现状近年来,人们利用一系列纳米材料对膨润土进行改性,以改善其膨胀变形特性。

这些纳米材料包括硅酸盐、氧化物、碳纳米管、石墨烯等。

通过将这些纳米材料与膨润土进行复合改性,可以显著改善膨润土的膨胀变形性能,且改善效果随着纳米材料的种类和用量的不同而不同。

研究发现,将氧化石墨烯引入膨润土中,可以显著提高其膨胀变形特性,使其不易发生膨胀变形,在某种程度上解决了膨润土在工程应用中的膨胀问题。

二、纳米材料改性膨润土的机理纳米材料对膨润土进行改性主要是通过以下几种机理来改善其膨胀变形性能的:1. 表面改性纳米材料具有较大的比表面积和丰富的活性官能团,可以与膨润土表面发生化学反应或物理吸附,从而改善膨润土的表面性质,减少其膨胀变形。

2. 填充效应纳米材料可以进入膨润土的层间空隙中,并填充从而提高膨润土的密实度和抗变形能力。

3. 化学作用纳米材料可以与膨润土发生化学反应,形成新的化合物,从而改善膨润土的结构和性能。

三、纳米材料改性膨润土的应用前景纳米材料改性膨润土具有很大的应用前景,主要体现在以下几个方面:1. 环保材料纳米材料改性膨润土可以减少对环境的污染,提高土壤的肥力和水稳定性,具有很大的环保意义。

2. 工程应用纳米材料改性膨润土可以显著改善土壤的物理性质和机械性能,提高土壤的承载能力和抗渗能力,有望应用于公路、桥梁、堤坝等工程领域。

3. 化工材料纳米材料改性膨润土可以提高聚合物、涂料、橡胶等化工材料的性能,提高产品的品质和使用寿命。

纳米膨润土在油漆中的加入方法

纳米膨润土在油漆中的加入方法

纳米膨润土在油漆中的加入方法纳米膨润土是一种具有特殊结构和性能的纳米材料,由于其在油漆中的应用效果显著,因此成为了油漆行业的研究热点。

本文将从纳米膨润土的特点、加入方法和对油漆性能的影响三个方面进行阐述。

一、纳米膨润土的特点纳米膨润土是一种由纳米级膨润土粒子组成的材料,其粒径通常在1-100纳米之间。

与传统的膨润土相比,纳米膨润土具有以下特点:1. 高比表面积:纳米膨润土具有极高的比表面积,可以增加与油漆中其他成分的接触面积,提高油漆的相容性和分散性。

2. 优异的吸附性能:纳米膨润土具有较强的吸附能力,可以吸附油漆中的有机物质、水分和杂质,提高油漆的质量和稳定性。

3. 良好的增稠效果:纳米膨润土可以在油漆中形成网状结构,增加油漆的粘度和流变性,提高涂料的遮盖力和附着力。

纳米膨润土可以通过以下几种方式加入到油漆中:1. 直接加入:将纳米膨润土粉末直接加入到油漆中,并通过搅拌或分散设备进行均匀混合。

这种方法简单快捷,适用于油漆生产现场。

2. 预分散加入:将纳米膨润土与部分溶剂或分散剂预先混合,形成纳米膨润土分散液,然后再将分散液加入到油漆中进行混合。

这种方法可以更好地分散纳米膨润土,提高其在油漆中的稳定性和均匀性。

3. 表面改性加入:将纳米膨润土表面进行改性处理,使其与油漆中的成分更好地相容,然后再将改性后的纳米膨润土加入到油漆中。

这种方法可以进一步提高纳米膨润土的分散性和增稠效果。

三、纳米膨润土对油漆性能的影响纳米膨润土的加入可以显著改善油漆的性能,具体表现在以下几个方面:1. 提高涂料的附着力:纳米膨润土可以在油漆表面形成均匀的薄膜,增加涂料与基材的接触面积,提高涂料的附着力和耐久性。

2. 增强涂料的硬度和耐磨性:纳米膨润土可以形成网状结构,增加涂料的硬度和耐磨性,使其更加耐久。

3. 提高涂料的遮盖力:纳米膨润土具有较高的白度和遮盖力,可以增加油漆的遮盖力,减少底漆的使用量。

4. 改善涂料的抗菌性能:纳米膨润土具有一定的抗菌作用,可以降低涂料表面的细菌滋生,提高涂料的抗菌性能。

技术膨润土6大应用领域及最新研究进展!

技术膨润土6大应用领域及最新研究进展!

技术膨润土6大应用领域及最新研究进展!膨润土是一种含水粘土岩,其主要组分为蒙脱石类矿物,含量在85%~90%之间。

只有当蒙脱石含量达到可加工的含量时才被称为膨润土,因此膨润土的一些性质都是由蒙脱石所决定的。

膨润土具有优异的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性,常作为粘结剂、悬浮剂、吸附剂、净化剂及稠化剂等被广泛应用于钢铁、石油、化工、纺织、药品等诸多领域。

1、环境领域《产业关键共性技术发展指南(2017年)》中明确指出:要发展用于工业废水处理的矿物功能材料深加工技术,主要技术内容:•膨润土等矿物功能材料的改性、改型技术;•增加矿物功能材料比表面积、调整表面电荷等技术;•矿物功能材料在工业废水处理中的应用技术。

在环境领域,膨润土可作为吸附剂处理废水中的重金属离子、有机污染物和放射性物质,也可以作为吸毒剂来吸收核辐射油污、处理城市生活垃圾、净化工业废气等,其中用于废水处置的最多,应用前景也极为广阔。

印染废水是近年来环境保护的一个突出问题。

王静利用改性膨润土作为吸附剂,在恒温(294K)和pH初始值大于3的条件下,浓度为100mg/L的甲基橙(MO)和0.5g改性膨润土混合接触30min后,MO的脱色率超过了90%,对甲基蓝(MB)也达到了同样显著的效果,成功解决了MO染料废水的处置问题。

何华玲使用壳聚糖作为改性剂对钠基膨润土进行改性得到壳聚糖膨润土,并将其用于活性染色净水工艺中,结果达到了净水处理排放标准。

潘嘉芬等采用钠化改性的钙基膨润土对印染废水进行物理吸附,经处理后水的浊度明显降低,COD的去除率也显著提高。

随着人们环保意识的提高,如何有效地改善室内空气质量备受关注。

陈树沛采用钙基膨润土、钠化膨润土与酸化膨润土分别对甲醛气体进行吸附,发现酸化膨润土在到达饱和吸附容量前对甲醛气体之所以吸附效果好,是因为其表面酸性和质子以及层间水与甲醛发生了质子化作用。

因此采用适宜构型的膨润土可以有效地净化室内空气。

纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展

纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展

纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展
膨润土是一种广泛应用于土壤改良、环境修复、地下工程和地基加固等领域的重要材料。

传统膨润土在应用过程中存在一些问题,如吸湿性能差、容易出现塑性沉陷等。

为了
克服这些问题,研究人员开始将纳米材料引入膨润土中,以改善其性能。

纳米材料经过改
性后加入膨润土中,可以显著提高膨润土的膨胀变形特性。

纳米材料的引入可以通过两种方式实现:一种是将纳米颗粒直接混入膨润土中,另一
种是将纳米材料表面改性后再与膨润土混合。

无论采用哪种方式,纳米材料改性都可以显
著改善膨润土的膨胀变形特性。

研究表明,纳米材料对膨润土的改性可以提高其吸湿性能。

当纳米颗粒和膨润土颗粒
相互作用时,纳米颗粒会填充膨润土中的孔隙空间,使其具有更大的比表面积,增加了膨
润土与水分子之间的接触面积,从而提高了水分的吸湿性能。

纳米材料的引入还可以提高
膨润土的塑性指数,增加其可塑性和抗力性。

纳米颗粒可以改变膨润土的物理性质,使其
呈现出更好的承载能力和抗变形能力。

除了改善吸湿性和塑性指数外,纳米材料的引入还可以改善膨润土的稳定性。

纳米材
料对膨润土的引入可以增强其内部结构的稳定性,从而减少了膨润土在外力作用下的变形。

纳米材料还可以提高膨润土的抗剪强度和抗渗透性能,使其具有更好的工程应用性。

当前纳米材料改性膨润土的研究还存在一些问题。

纳米材料的选择和改性方法还不够
成熟,需要进一步研究。

纳米材料对膨润土性能的改善机制还不清楚,需要深入研究。


米材料改性膨润土的环境影响和长期稳定性也需要关注。

纳米材料在涂料中的应用

纳米材料在涂料中的应用

纳米材料在涂料中的应用纳米材料是近年来进展起来的一种新型高性能材料,熟悉这种材料的性能和拓展其应用领域,是很多材料工作者特别感爱好的课题。

着重介绍了近年来国内外有关纳米材料在涂料中的应用和争论开发状况,并对其进展方向提出了一些建议。

纳米材料的晶粒尺寸、晶界尺寸、缺陷尺寸均在IoOnm以下,随着晶格数量大幅度增加,材料的强度、韧性和超塑性都大为提高,对材料的电学、磁学、光学等性能产生重要的影响。

纳米材料有四个基本的效应,即小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应,因而消失常规材料所没有的一些特殊性能,如高强度和高韧性、高热膨胀系数、高比热和低熔点、奇怪的磁性和极强的吸波性等,从而使纳米材料已获得和正在获得广泛的应用,如以纳米二氧化铁改性做成的陶瓷,其硬度和强度是一般陶瓷的3-4倍;;用纳米材料制造电子器件,可使电子产品的体积大大缩小,电子元件信息存储量大为增加;以纳米材料做成的磁性材料在高频场中具有巨磁阻抗效应,已成为铁氧体用于功能变压器、脉冲变压器、高频变压器、扼流圈、互感器磁头、传感器等的有力竞争者。

以无机纳米材料与有机高分子树脂复合,通过精细掌握无机纳米粒子匀称分散在高聚物基体中以制备性能更加优异的新型涂料是近几年的事,国内外有关这方面的报道正在不断增加。

1国外争论概况国外将无机纳米材料用于涂料中的一个最胜利例子莫过于军事隐身涂料,用纳米级的碳基铁粉、银粉、铁氧体粉末改性的有机涂料到飞机、导弹、军舰等武器上,使该装备具有隐身性能,由于纳米超细粉末具有很大的比表面积,能汲取电磁波,同时纳米粒子尺寸远小于红外及雷达波波长,对波的透过率很大,因此不仅能汲取雷达波,也能汲取可见光和红外线,由它制成的涂层在很宽的频带范围内可以躲避雷达的侦察,同时也有红外隐身作用。

现在,隐身涂料作为隐身技术的关键技术之一,已不仅仅用于飞航导弹等飞行器上,最新的进展是几个主要工业化我国和军事强国已开头将隐身涂料技术应用于海军舰艇、隐身装甲车、隐身水雷、隐身火炮、隐身坦克、隐身车辆、隐身雷达、隐身通讯系统、隐身工程、隐身工事、隐身机器人、隐身作战服和红外隐身照明弹等技术装备上。

纳米材料在涂料中的应用研究

纳米材料在涂料中的应用研究

纳米材料在涂料中的应用研究
随着科技的不断发展,纳米材料在各个领域的应用也越来越广泛。

其中,纳米材料在涂料中的应用研究备受关注。

涂料是一种常见的表面
处理材料,广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。

而纳米材料的加入
可以使涂料具有更好的性能,提高涂料的耐久性、防腐性、抗菌性等。

首先,纳米材料可以提高涂料的耐久性。

传统的涂料容易受到氧化、
紫外线等因素的影响而失去颜色、变质、脱落等。

而纳米材料的加入
可以使涂料具有更好的抗氧化、抗紫外线等性能,从而延长涂料的使
用寿命。

例如,纳米二氧化钛可以吸收紫外线并转化为热能,从而减
少紫外线对涂料的损伤。

其次,纳米材料可以提高涂料的防腐性。

传统的涂料容易受到酸碱、
盐雾等因素的影响而发生腐蚀。

而纳米材料的加入可以使涂料具有更
好的抗腐蚀性能,从而延长涂料的使用寿命。

例如,纳米氧化铝可以
形成一层保护膜,防止涂料受到酸碱、盐雾等因素的侵蚀。

此外,纳米材料还可以提高涂料的抗菌性。

传统的涂料容易受到细菌、真菌等微生物的侵袭而导致腐烂、变质等问题。

而纳米材料的加入可
以使涂料具有更好的抗菌性能,从而减少微生物对涂料的侵蚀。

例如,纳米银可以杀死微生物并防止其繁殖,从而保持涂料的清洁和卫生。

总之,纳米材料在涂料中的应用研究具有广阔的前景。

随着科技的不断进步,纳米材料的性能和应用也将不断提高和拓展。

未来,纳米材料在涂料中的应用将会更加广泛,为建筑、汽车、船舶等领域的发展提供更好的保障。

纳米复合涂料的性能提升研究

纳米复合涂料的性能提升研究

纳米复合涂料的性能提升研究随着科技的不断进步,纳米技术在各个领域的应用日益广泛,其中纳米复合涂料成为了涂料行业的研究热点。

纳米复合涂料是指将纳米粒子分散在涂料体系中,通过纳米粒子与涂料基质的协同作用,显著提升涂料的性能。

本文将对纳米复合涂料的性能提升进行深入研究。

一、纳米复合涂料的特点纳米复合涂料与传统涂料相比,具有许多独特的特点。

首先,纳米粒子的小尺寸效应使得涂料的表面更加光滑平整,从而提高了涂层的光泽度和美观度。

其次,纳米粒子的量子尺寸效应能够赋予涂料特殊的光学、电学和磁学性能,例如具有紫外线吸收能力、抗静电性能等。

此外,纳米粒子的大比表面积和高表面活性,能够增强涂料与基材之间的附着力,提高涂层的耐腐蚀性和耐磨性。

二、纳米粒子在涂料中的作用1、增强硬度和耐磨性纳米粒子可以填充到涂料的孔隙中,形成更加致密的结构,从而显著提高涂料的硬度和耐磨性。

例如,纳米氧化铝、纳米二氧化硅等粒子的加入,可以使涂料的硬度大幅提升,延长涂层的使用寿命。

2、改善耐腐蚀性纳米粒子能够在涂料中形成一层致密的屏障,阻止腐蚀介质的渗透和扩散,从而提高涂层的耐腐蚀性。

纳米氧化锌、纳米钛白粉等粒子具有良好的耐腐蚀性能,能够有效保护基材。

3、提高紫外线吸收能力紫外线对涂层的破坏作用是不可忽视的。

纳米粒子如纳米二氧化钛、纳米氧化锌等具有优异的紫外线吸收能力,可以将紫外线转化为热能,从而减少紫外线对涂层的损害,提高涂层的耐候性。

4、增强抗菌性能在一些特殊的应用场合,如医疗、食品加工等领域,涂料的抗菌性能至关重要。

纳米银、纳米氧化铜等粒子具有良好的抗菌性能,将其添加到涂料中可以有效地抑制细菌和真菌的生长。

三、纳米复合涂料的制备方法1、物理共混法这是一种较为简单的方法,即将纳米粒子直接与涂料基质通过搅拌、超声等方式进行混合。

然而,这种方法容易导致纳米粒子的团聚,影响其分散效果。

2、原位聚合法在涂料的聚合过程中,将纳米粒子引入反应体系,使其与聚合物分子在原位进行复合。

活性膨润土粉在涂料防腐中的应用研究

活性膨润土粉在涂料防腐中的应用研究

活性膨润土粉在涂料防腐中的应用研究摘要:活性膨润土粉是一种常用的纳米材料,具有很多优异的性质,如高吸附能力、优异的抗腐蚀性能等。

本文主要研究了活性膨润土粉在涂料防腐中的应用情况及其机制,并对其未来发展进行了展望。

1. 引言涂料是一种广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域的保护材料,而防腐功能是涂料的重要性能之一。

目前,常用的涂料防腐剂主要是重金属和有机物质,然而这些材料往往存在着环境污染和人体健康问题。

因此,寻找一种无毒、高效的涂料防腐材料变得尤为重要。

活性膨润土粉由于其独特的结构和性质,在涂料领域有着广泛的应用前景。

2. 活性膨润土粉的特性活性膨润土粉是一种层状结构的纳米材料,其主要成分为蒙脱石。

活性膨润土粉具有较大的比表面积和孔隙结构,使其具有良好的吸附性能和稳定性。

此外,活性膨润土粉还具有良好的机械强度和导电性能等特性,这些特性使其成为一种理想的涂料防腐材料。

3. 活性膨润土粉在涂料防腐中的应用3.1 抗腐蚀涂料活性膨润土粉可以作为抗腐蚀涂料的添加剂,有效地提高涂层的耐腐蚀性能。

研究表明,活性膨润土粉可以吸附金属离子,并形成金属离子的络合物,从而减缓涂料中金属离子的渗透和腐蚀过程。

此外,活性膨润土粉还可以填充涂层的微孔隙,阻碍氧气和水分子的渗透,减少腐蚀反应的发生。

3.2 抗污染涂料活性膨润土粉可以作为抗污染涂料的添加剂,有效地提高涂料的抗沾污性能。

活性膨润土粉具有高吸附能力,可以吸附大气中的污染物质,防止其附着在涂层表面。

另外,活性膨润土粉还能够改善涂层的光滑性和耐磨性,使其表面更加平整和易于清洁。

3.3 抗紫外线涂料活性膨润土粉可以作为抗紫外线涂料的添加剂,有效地提高涂料的耐候性能。

活性膨润土粉可以吸收紫外线,并将其转化为热能,防止紫外线的直接照射涂层表面。

此外,活性膨润土粉还具有良好的热稳定性和光学性能,可以有效地保护涂层免受紫外线的破坏。

4. 活性膨润土粉在涂料防腐中的机制活性膨润土粉在涂料防腐中的作用机制主要有两个方面。

纳米材料在涂料行业中的应用与推广

纳米材料在涂料行业中的应用与推广

纳米材料在涂料行业中的应用与推广涂料是一种常见的表面涂层材料,广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。

随着科技的不断进步,纳米材料在涂料行业中的应用与推广也日益受到关注。

纳米材料具有独特的物理、化学和力学性质,可以提供卓越的性能和增强的功能,使涂料更具附加值和优势。

在本文中,我们将探讨纳米材料在涂料行业中的应用,并讨论其推广的挑战与机遇。

纳米材料在涂料行业中的应用主要有以下几个方面:首先,纳米颗粒可以用于调节涂层的光学性能。

纳米颗粒具有尺寸效应,可以控制涂层的折射率和透明度。

通过添加纳米颗粒,可以使涂料具有更好的抗紫外线性能,提高对光的反射和吸收能力,减少光照引起的色差和老化现象。

其次,纳米材料可以提高涂层的机械性能。

纳米颗粒的高比表面积和增强效应可以增强涂层的硬度、强度和耐磨性。

例如,在汽车涂料中添加纳米材料可以提高涂层的抗刮擦性能,减少划痕和磨损,延长涂层的使用寿命。

另外,纳米材料还可以用于调节涂层的热学性能。

纳米颗粒对热的导热性能具有显著影响。

通过控制添加纳米材料的类型和浓度,可以调节涂层的导热性能,增强涂层的隔热效果,提高建筑涂料的节能性能,降低空调能耗。

此外,纳米材料还可以提高涂层的防腐蚀性能。

纳米颗粒能够填充涂层中的微小孔隙和缺陷,形成致密的屏障层,有效阻止氧气和水分的侵入,减缓涂层的腐蚀速度。

利用纳米材料可以制备出具有优异防腐蚀性能的高性能涂料,广泛应用于海洋工程、油气管道等领域。

然而,纳米材料在涂料行业的推广也面临一些挑战。

首先,纳米材料的成本相对较高,使得纳米涂料的价格相对较高。

这使得涂料制造商在选择使用纳米材料时需要权衡成本与性能,考虑市场竞争力和利润率。

其次,纳米材料的制备和稳定性也是一个挑战。

纳米颗粒的制备过程需要高精度的仪器和复杂的合成方法,制备工艺控制较为困难。

此外,纳米颗粒的稳定性也需要加以关注,避免聚集和沉积现象,保持纳米涂料的长期稳定性和性能。

此外,纳米材料的环境和生物安全性问题也需要引起关注。

纳米复合涂层在建筑材料领域中的应用前景展望

纳米复合涂层在建筑材料领域中的应用前景展望

纳米复合涂层在建筑材料领域中的应用前景展望纳米复合涂层是一种将纳米粒子与基础材料结合,在材料表面形成具有特殊性能的薄膜涂层。

这种涂层具有良好的耐磨、防污、耐候、隔热等特性,因此在建筑材料领域中具有广阔的应用前景。

众所周知,建筑材料既要承受外界恶劣环境的侵蚀,又要满足人们对建筑的美观要求以及功能性需求。

传统涂层材料通常存在耐候性差、易磨损、易污染等问题,而纳米复合涂层可以有效解决这些问题,提升建筑材料的性能。

首先,纳米复合涂层具有出色的耐磨性。

通过在材料表面引入纳米粒子,可以增加材料的硬度和耐磨性,使其具有更长的使用寿命。

这对于建筑外墙涂料来说尤其重要,因为外墙经常受到风吹雨打和日晒,容易受损。

使用纳米复合涂层可以延长外墙的使用寿命,降低维修成本。

其次,纳米复合涂层具有优异的防污性能。

由于纳米颗粒具有较大的比表面积和特殊的表面性质,可以使涂层具有超疏水性或超疏油性。

这意味着涂层表面不易粘附尘土、污渍和油渍,容易被雨水或清洗剂冲刷干净。

这种特性使得纳米复合涂层非常适合应用在建筑外墙和屋顶材料上,能够保持建筑物的整洁和美观。

另外,纳米复合涂层还具有优异的耐候性能。

由于纳米颗粒在涂层中具有较高的稳定性,可以有效防止涂层因长时间接触紫外线、氧气、潮湿等外界环境而发生老化、脱落等现象。

这使得建筑材料具有更长的使用寿命,减少了维修和更换的频率,降低了维护成本。

除了上述性能优势,纳米复合涂层还具有隔热性能。

由于纳米粒子具有较大的比表面积和较强的光热转化效应,可以有效吸收和分散热量,降低建筑材料的热传导。

这对于改善建筑的保温性能,减少能源消耗具有重要意义。

例如,可以将纳米复合涂层应用在建筑外墙、屋面、玻璃窗等部位,以实现隔热保温效果。

总体而言,纳米复合涂层在建筑材料领域中具有广阔的应用前景。

其优异的耐磨、防污、耐候、隔热等特性,可以显著改善传统涂层材料存在的问题,提升建筑材料的性能和使用寿命。

因此,在未来的建筑设计和施工中,纳米复合涂层将更加普遍地应用于各种建筑材料中,为人们创造更加美观、耐用、节能的建筑环境。

纳米材料在涂料中的应用前景

纳米材料在涂料中的应用前景

纳米材料在涂料中的应用前景涂料作为一种广泛应用于建筑、汽车、工业等领域的防护和装饰材料,其性能的提升一直是行业关注的焦点。

近年来,纳米材料的出现为涂料的发展带来了新的机遇。

纳米材料具有独特的物理、化学和光学特性,将其应用于涂料中,可以显著改善涂料的性能,为涂料行业带来了广阔的应用前景。

一、纳米材料的特性纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100纳米)的材料。

由于其尺寸极小,纳米材料展现出了与传统宏观材料截然不同的特性。

1、表面效应纳米材料的比表面积巨大,表面原子所占比例高,导致表面能和表面张力增大。

这使得纳米材料具有很高的化学活性,容易与其他物质发生反应。

2、小尺寸效应当材料尺寸减小到纳米级别时,其物理性质会发生显著变化。

例如,纳米粒子的熔点、磁性、光学性能等都会与宏观材料有所不同。

3、量子尺寸效应在纳米尺度下,电子的能级由连续变为离散,导致能隙变宽,从而使纳米材料表现出独特的光学、电学和磁学性质。

4、宏观量子隧道效应微观粒子具有穿越势垒的能力,这一现象在纳米材料中表现得尤为明显。

二、纳米材料在涂料中的应用1、改善涂料的耐候性纳米二氧化钛、纳米氧化锌等具有良好的紫外线吸收能力,可以有效地减少紫外线对涂料的破坏,提高涂料的耐候性,延长涂层的使用寿命。

2、增强涂料的耐腐蚀性纳米粒子可以填充涂层中的微小孔隙和缺陷,形成更加致密的防护层,阻止腐蚀介质的渗透,从而提高涂料的耐腐蚀性能。

3、提高涂料的硬度和耐磨性纳米氧化铝、纳米碳化硅等硬度较高的纳米材料添加到涂料中,可以显著提高涂层的硬度和耐磨性,使其能够更好地承受摩擦和磨损。

4、赋予涂料自清洁功能纳米二氧化钛具有光催化性能,在光照条件下能够分解有机物,使涂层表面具有自清洁效果,减少污垢和污染物的附着。

5、改善涂料的抗菌性能纳米银、纳米氧化锌等具有抗菌作用的纳米材料可以添加到涂料中,使涂层具有抑制细菌和霉菌生长的能力,适用于医疗、食品等对卫生要求较高的场所。

[其他论文文档]探究纳米材料在涂料中的应用

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探究纳米材料在涂料中的应用将纳米材料和聚合物复合,然后精细控制纳米材料粒子均匀分散在聚合物基体中,从而制造性能良好的涂料,这是技术的发展才能实现的成果。

在当前的涂料当中对纳米材料进行科学化的应用,就能保障涂料的性能提高,在实际应用的作用方面也能有效发挥。

1 纳米材料和纳米材料在涂料中的应用特性分析1.1 纳米材料概述纳米材料的成果是在纳米技术的支持下实现的,关于对纳米材料的应用,也是在近些年得以迅速发展的。

纳米材料从狭义的定义上来理解,主要是粒径在1- 100 纳米,并且有着比较特殊性的物理化学性能的材料。

从广义的定义上来理解,就涵盖着三维结构中一维长度在1- 100 纳米以及有着纳米结构的应用材料。

根据物理学的相关理论对纳米材料进行理解,就有着几个层面的问题,纳米材料中的电子强关联以及相关性,激发态以及激子过程等。

纳米材料在当前的多个领域中都得到了应用,发挥了重要作用。

例如将纳米材料和涂料进行结合,就能优化涂料的质量。

1.2 纳米材料在涂料中的应用特性分析纳米材料在涂料当中的应用有着比较突出的特征体现,在涂料当中添加纳米材料,对涂膜的机械强度能有效提高以及在附着力和防腐性能等方面能有效提高,这和宏观的材料相比来说就有着不同。

在光学特性层面,纳米材料就有着大颗粒不具有的光学性能,纳米级的微粒在掺和了母体材料的时候,达到了纳米级分散就说明母体材料是透明的,能有效散射紫外光。

纳米粒子用在涂料达到纳米级分散的时候,在其特有的光学特性就能化作油量罩光漆,在保光的功能发挥上就比较突出。

纳米材料在涂料当中的应用特性还体现在填充特性以及表面活性上,纳米材料的表面原子数的占比比较大,表面原子周围没有相邻原子,所以有着不饱和的性质。

在将纳米材料和涂料进行结合的时候,就能增强材料的韧性,在附着力上也能得到有效提高。

从纳米材料涂料的表面活性的特性上来看,纳米材料的粒径相对比较小,这样在表面的原子数就会增加,表面积会发生迅速的变化,从而使得表面的活性比较突出。

膨润土在建筑涂料中的应用研究

膨润土在建筑涂料中的应用研究

膨润土在建筑涂料中的应用研究【摘要】随着经济的快速发展,建筑行业也在不断的发展中,涂料在建筑行业的运用也越来越广泛。

但是在涂料中,膨润土的应用是被人们关注的问题,本篇文章主要探讨膨润土在建筑涂料中的应用研究。

【关键词】膨润土;建筑涂料一、前言在建筑涂料中,膨润土的应用是越来越广泛,但是还是存在一些问题,科学技术人员对于膨润土在建筑涂料中的应用在不断的完善,更能保证建筑涂料的质量问题,更能促使经济不断进步。

二、膨润土在涂料中的作用膨润土在水中形成絮凝状物质,具有增稠剂的作用,它的分子基团能与涂料中有机基料结合,能增强涂层的耐水性,提高涂层的强度和附着力。

膨润土在水介质中具有良好的悬浮性和分散性,使生成的涂料不易沉淀,不易分层、颜色均匀。

从而改善涂料的悬浮稳定性,且涂刷性好,能形成厚薄均匀平整光滑的涂层。

基于此点,涂料中可加入一些廉价的重质碳酸钙代替部分轻质碳酸钙,从而降低成本。

膨润土由于具有一定的粘结力和遮盖力,而且价格低廉,把它加到聚已烯醇系列涂料中,可使聚乙烯醇和其它填料(如轻质碳酸钙)的用量大为减少,从而使产品成本降低。

膨润土具有优良的亲水性、塑性、膨胀性、粘结性,与适量水结合成胶体状,在水中能释放出带电微粒,这种微粒间的电斥性使之在涂料中具有分散剂的功能。

在防水涂料中,高速运动中的膨润土胶粒与低粘度热溶沥青发生激烈碰撞、切割,将沥青破碎、胶化。

已胶化的沥青颗粒内极性物质对膨润土胶体微粒发生吸附作用,使被分散的沥青颗粒表面形成胶体水化膜,降低了沥青与水的界面张力,阻止沥青颗粒的重新凝聚,从而形成稳定的分散相,起到了乳化剂的作用。

膨润土具有耐寒性,所配制的涂料在冬季较低的温度下仍可施工。

总之,膨润土的胶体溶液所具有的悬浮性、吸附性、分散性、粘结性和滑润性是建筑涂料所特别需要的,也使其在建筑涂料中具有粘结、增稠、悬浮、分散、乳化、填充等多种功能,并提高涂料的涂刷性和流平性,改善涂料的耐水性。

三、膨润土在建材工业中的应用研究进展利用钠基膨润土的吸水膨胀性、粘结性、胶体分散性等特性,除天然钠基膨润土外,还有人工钠化的钠基膨润土可以生产多种防水材料。

膨润土在建筑涂料中的应用研究

膨润土在建筑涂料中的应用研究
[’ / (] 用研究 。在建筑涂料中, 可用作增稠剂、 辅助
而, 膨润土是建筑涂料中较为常用的无机增稠剂, 其增稠效果明显, 可部分代替有机增稠剂。 在实验中发现, 在配置涂料中加入膨润土作 增稠剂可以大大减少纤维素类增稠剂和乳液型增 稠剂的用量, 降低成本。以下是未使用和使用膨 润土的两次实验对比 (见表 !) 。 表! 未使用和使用膨润土实验配方
[!’] 。 料
) )"!
膨润土应用中出现的问题及对策 涂料沉淀 膨润土具有较好的分散性和悬浮性, 在涂料
中可用作悬浮防沉剂。在加入膨润土后, 涂料仍 产生沉淀, 则可能是膨润土的质量不好, 蒙脱石含 量过低, 应考虑选用蒙脱石含量高的膨润土; 或是 所用的膨润土为钙基膨润土, 其分散性、 悬浮性 图! 膨润土乳化沥青防水涂料制备工艺 差, 有效的解决办法是将钙基膨润土改型为钠基 膨润土。 )"& 涂料增稠 使用人工改型的钠基膨润土容易在涂料中出 现增稠变厚现象, 主要原因可能是改型剂选用不 当, 钙基膨润土改型为钠基膨润土, 改型剂一般选 用钠盐或钠碱, 如碳酸钠、 磷酸钠、 硅酸钠、 醋酸 钠、 氢氧化钠等, 在选用中应考虑改型剂与涂料体 系中其他组分的相容性; 改型剂用量偏多, 在配方 中使用了水玻璃 (即液态硅酸钠, 实际上是膨润土 钠化的一种改型剂) 或是水玻璃的用量偏多也能 造成涂料增稠, 用量过多时, 游离的改型剂与涂料 中的某些成分 (基料及某些颜、 填料) 作用使涂料 增稠, 解决办法是减少改型剂的用量。 )") 涂膜龟裂 膨润土具有吸水膨胀、 失水收缩的特性。在 涂料中加入膨润土有时会产生涂膜龟裂现象, 主 要原因是膨润土用量过多。应控制膨润土的用 量, 一般以 )5 ( !’5 为宜。如果用量已经很少 仍出现上述现象, 则应从基料等其他方面找原因。 综上所述, 只要我们在应用膨润土的过程中 注意解决好这些问题, 建筑涂料中膨润土的加入 不但可以改善涂料的性能, 提高产品质量, 而且可 明显地降低原材料成本, 在实际生产中提高经济 ・6・ 此类涂料可用于屋面防水, 房层漏水处的修 补, 地下工程、 种子库地面防潮。 在防水涂料中, 高速运动的膨润土胶粒与低 粘度热溶沥青发生激烈碰撞、 切割, 将沥青破碎、 胶化。已胶化的沥青颗粒内极性物质对膨润土胶 体微粒发生吸附作用, 使被分散的沥青颗粒表面 形成胶体水化膜, 降低了沥青与水的界面张力, 阻 止沥青颗粒的重新凝聚, 从而形成稳定的分散相, 起到了乳化剂的作用 &
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纳米膨润土复合材料在涂料中的应用讨论进展膨润土是一种以蒙脱石为重要成分的硅酸盐粘土矿物。

其特别的层状结构给与其优良的亲水性、可塑性、膨胀性、粘结性、流变性和增稠性,使其在涂料中具有广泛的应用。

传统的方法是将其改性为钠基、锂基、有机膨润土来提高它的各项性能。

近年来,随着纳米材料的开发与应用日益成为讨论热点,纳米膨润土复合材料方面的讨论也越来越多,将其应用于涂料中集纳米效应和膨润土的优良特性于一身,能更好的提高涂料的各项性能指标。

本文综述了纳米膨润土复合材料的制备、性能及其在涂料中的应用。

1制备纳米膨润土复合材料的原理先将有机阳离子(季铵盐等)与膨润土层间的可交换阳离子发生离子交换,使有机基团覆盖于膨润土表面,更改其表面性能,从而使膨润土由亲水疏油更改为亲油疏水的有机膨润土,并与大多数有机溶剂和高分子具有良好的亲和性,这一过程称为膨润土的有机化,其反应式如下:经过有机化以后,膨润土的层间距d001由1nm左右增至2.0nm或更大。

膨润土有机化后,利用物理和化学作用,先将聚合物单体或聚合物插入经插层剂处理过的层状硅酸盐片层间,并依靠膨润土和聚合物的相互作用,使硅酸盐片层渐渐解离成厚度小于50nm、长宽为100mm100nm的基本纳米单元,并均匀分散到基体中,最后实现膨润土与聚合物在纳米尺度上的复合。

按其插层复合过程,可分为聚合物插层型和插层聚合型两类。

而依据纳米材料的最后复合形式,又可分为插层型纳米复合材料和剥离型纳米复合材料2种,二者在性能上有较大的差别。

在插层型纳米复合材料中,层状硅酸盐层间距虽然有所扩大,片层有所解离,但仍保持肯定量片层的相对有序性;在剥离型纳米复合材料中,硅酸盐片层完全被单体或聚合物解离,无序分散在聚合物基体中的是硅酸盐单元片层,此时,硅酸盐粘土与聚合物实现了纳米单元片层的均匀混合,剥离型是插层型分散的最后形式。

2各种应用于涂料中的纳米膨润土复合材料的制备及应用2.1环氧树脂/纳米膨润土复合材料首先用有机胺对蒙脱石(Na—基膨润土)通过离子交换反应进行改性,然后改性后的蒙脱石与双酚A型环氧树脂在搅拌下充分混合,热模浇铸,制备环氧树脂—蒙脱石纳米复合材料。

制备高性能环氧树脂/膨润土纳米复合材料的关键是使膨润土剥离成独立的片并均匀分散于环氧树脂基体中。

KornmannX等讨论了纳米复合材料的合成中蒙脱土的阳离子交换容量(CEC)的影响。

在环氧分子浸润插层阶段,CEC值较小的改性蒙脱土已经剥离,而较大CEC值的蒙脱土的剥离与插层时间有较大关系,在凝胶点前完成剥离,他的解释是CEC值较小的蒙脱土层间有较多的酸性烷基胺离子,对环氧分子的自聚合反应有催化作用。

LanT等分别用CEC值不同的粘土,制备出了环氧树脂/粘土纳米复合材料,他得出的结论是CEC较小的粘土比较简单剥离,这是由于CEC较小时,有机阳离子在粘土层间由平行排列、倾斜排列变化成垂直于硅酸盐晶片的排列,环氧树脂、固化剂进人粘土层间的量增多,固化反应在层间的放热量增大,更利于硅酸盐晶片的剥离。

BrownJM等讨论了在纳米复合材料中不同种类的季铵盐的作用。

依据蒙脱土与季铵盐的三种结合方式——氢键力、偶极力和范德华力选择相应的改性剂,讨论表明蒙脱土与羟基取代的季铵盐以氢键结合,环氧分子与之有较好相容性,并且能催化固化反应,提高层间聚合速率。

张永祥等讨论了有机膨润土的用量对涂料流变性能的影响,结果显示10%添加量的环氧树脂对漆膜具有很好的流平性,且基本无流挂现象。

徐燕莉等将此复合材料用于环氧树脂涂料体系中,具有较好的流变性,对颜料粒子具有较好的防沉性能,涂膜的性能也得到明显提高。

2.2聚氨酯/纳米膨润土复合材料制备聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料一般采纳单体插入聚合法和聚合物溶液直接插入法。

(1)单体插入聚合法。

先将聚醚或聚酯多元醇插层进入有机蒙脱土层间,使晶片层间距进一步加添,形成多元醇/蒙脱土杂化物,再与异氰酸酯、扩链剂、交联剂聚合,制得纳米复合材料;另外也可将小分子扩链剂、交联剂预先插层进入有机蒙脱土层间域,然后与端NCO预聚物反应,得到聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料。

(2)聚合物溶液直接插入法。

采纳该方法制备聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料必需在聚氨酯的良溶剂(如THF、DMF、DMA、甲苯等)中进行。

可先将有机蒙脱土分散在溶剂中,然后在室温或加热条件下搅拌混合,最后除去溶剂。

余剑英等采纳插层聚合法制备单组分聚氨酯/蒙脱土(PU/OMMT)纳米复合防水涂料,并讨论蒙脱土用量对涂料的结构与性能的影响。

广角X—射线(WAXD)衍射分析表明,聚氨酯在蒙脱土片层间进行插层聚合,可导致蒙脱土层间距扩大。

与PU相比,在有机蒙脱土(OMMT)用量为3%以内时,PU/OMMT纳米复合防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率均明显提高,而在OMMT用量为3%以上时,由于OMMT片层间含有有机铵,其活泼氢可与—NCO反应,导致PU/OMMT复合防水涂料的—NCO含量下降,固化交联度不够,致使其力学性能下降。

薛书敏等分别将肯定量的有机改性蒙脱土加入双组分聚氨酯防水涂料A组分中搅拌肯定时间,然后加入B组分搅拌均匀制得双组分聚氨酯防水涂料/改性蒙脱土纳米复合材料。

通过聚氨酯预聚体/改性蒙脱土纳米复合材料的XRD衍射图可知改性蒙脱土(在聚氨酯预聚体中的含量为0.5%~2%)原在2=2.28处的d001衍射峰完全消失,表明蒙脱土片层被完全剥离,并均匀分散到了聚氨酯预聚体中。

双组分聚氨酯防水涂料/改性蒙脱土纳米复合材料与单纯的双组分聚氨酯防水涂料相比,力学性能(拉伸强度和断裂伸长率)有所改善,而吸水率明显降低,这对于延长双组分聚氨酯防水涂料的使用期限和开发外露使用的聚氨酯防水涂料品种是很有益的。

申德妍等用聚氧化丙烯二醇(N—210),甲苯二异氰酸酯(TDI)、有机纳米蒙脱土等为原材料,制备了有机蒙脱土纳米插层聚氨酯预聚体,并以此对环氧树脂E—44进行化学改性,研制出了一种既有高力学强度又有优良韧性、耐磨、耐刻蚀、耐化学腐蚀的高性能环氧地坪涂料。

2.3聚丙烯酸酯/纳米膨润土复合材料将1~5份(质量份)蒙脱土(按聚丙烯酸酯固含量计)用去离子水分散,静置过夜,使用前再用超声波分散30min。

将肯定比例的聚丙烯酸酯乳液与蒙脱土分散液在四口烧瓶中混合均匀,通氮气0.5h后分别加入5份MMA与BA的单体混合液(M),以及适量引发剂溶液。

混合物升温至80℃恒温反应2h,再连续提高温度到95℃反应0.5h后结束反应。

反应产物降至室温后过筛并用氨水调整pH值到9,制得不同体系的复合乳液。

XRD衍射图谱表明复合物中原有的膨润土特征衍射峰都已消失,说明蒙脱土原有的重复性片层结构已经被破坏,在复合物中产生了剥离型的结构。

讨论表明各种复合物的力学性能和吸水率都随蒙脱土用量的加添先上升而后下降,表面接触角和耐紫外光性能因蒙脱土的存在而有明显提高。

周虎等通过乳液插层技术制备了OMMT插层改性丙烯酸酯乳液,并由其制得丙烯酸酯乳液水泥基防水涂料,结果表明,当有机蒙脱土与聚丙烯酸酯乳液形成纳米复合结构后,由于蒙脱土片层能隔绝紫外线、热合水的透过,使复合防水涂膜的力学性能、抗紫外老化合热老化性及耐水性能均得到显著的改善。

2.4苯丙/纳米膨润土复合材料苯丙涂料(SA)是一种用苯乙烯改性的丙烯酸系共聚乳液涂料,由于在共聚物中引入苯乙烯链段,提高了涂膜的耐水性、耐碱性、硬度和抗污性。

将SA与MMT复合,不但能提高SA的物理机械性能,而且由于膨润土的二维层间结构,SA的阻燃性也得到较大提高。

刘军辉等先采纳十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对膨润土(MMT)有机化,制得有机蒙脱土(OMMT),再由乳液插层聚合法合成SA/OMMT 涂料,SA能够有效地插层到膨润土层间,层间距由1.55nm增大到4nm 左右,且膨润土片层可以均匀地分散在SA共聚物中;膨润土不但能提高SA的粘度,加添SA的贮存稳定性,而且给与SA阻燃性,有效降低其热释放速率和质量损失,在膨润土用量为2%时效果最好,制得的复合阻燃涂料是一种安全、高效、环保的涂料,为新型阻燃涂料的讨论探究了一条新途径。

2.5聚苯胺/纳米膨润土复合材料李玉峰等以以聚苯乙烯磺酸(PSSA)为掺杂剂,利用原位插层聚合方法制备了聚苯胺(PANI)—蒙脱土(MMT)复合材料,对其结构进行了XRD表征,测试了变温电导率;并以水性氟碳乳液为成膜物,制备了水分散体PANI—氟碳乳液复合防腐涂料。

试验结果表明:PANI—MMT 复合材料中的蒙脱土以片层剥离状态存在的,PSSA—PANI—MMT复合材料具有稳定的变温电导率,PANI—MMT—FC复合涂料具有最高的阻抗和腐蚀电位(—0.42V)以及最低的腐蚀电流密度(10~8.6A/cm2)。

路军等采纳乳液共混插层法制备了高介电常数的聚苯胺/蒙脱土纳米复合材料微粒。

聚苯胺/蒙脱土电流变液在外电场下的剪切强度达8.26kPa (3kV/mmDC,5s—1),并具有较好的温度稳定性,其剪切应力在10~100℃内随温度变化仅为6.5%(1.5kV/mm,DC,1.61s—1),静置60天沉降率仅为1%。

2.6纳米膨润土抗菌性乳胶漆张葵花等采纳离子交换法将十二烷基二甲基苄基氯化铵插层到钠基膨润土中制备了复合抗菌剂,再将其加入到水性乳胶漆中制备抗菌水性乳胶漆,当成膜物为硅丙乳液、抗菌剂添加量为1.0%时,乳胶漆对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率99%,长霉等级为0级,且经水浸泡后抗菌防霉性能不变,显示其长效抗菌防霉性能。

3展望综上所述,膨润土作为迄今为止原材料来源最为丰富、价廉易得的纳米材料之一,其在涂料中的广泛应用已经呈现出迷人的前景,它与单纯性涂料相比已经显示出很多的优良性能,纳米插层改性是提高材料力学性能,特别是韧性最有效的方法之一,纳米改性涂料在耐蚀性、柔韧性、耐冲击性和耐划痕性等性能上也有很大的提高。

但其在涂料中的应用终归还处于初步讨论阶段,讨论的涂料品种较少,纳米复合材料的分散还需进一步讨论,对其机理尚需深入探讨。

从而建立合理的复合过程模型。

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