電氣石增白改性工藝及其在涂料中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文就當(dāng)前日益突出的室內(nèi)空氣質(zhì)量問題,提出制備可釋放能凈化空氣的負(fù)離子功能電氣石涂料在內(nèi)墻中應(yīng)用以緩和這一問題,電氣石參與制備涂料的報(bào)導(dǎo)未曾少見,但多為直接將電氣石作為填料加入涂料中,由于大部分電氣石顏色較深導(dǎo)致在這種直摻法制備的電氣石功能涂料中電氣石含量較低,結(jié)果功能涂料的負(fù)離子性能未能達(dá)到室內(nèi)需求水平。
　　文中參鑒前人所取研究成果,以干粉包覆法制備出較高白度且電氣石含量較高的電氣石/包覆劑復(fù)合材料,系統(tǒng)探討了試驗(yàn)所用白度較低

2、的鐵鎂電氣石的物相結(jié)構(gòu),在電氣石進(jìn)行包覆前的熱處理對(duì)其性能結(jié)構(gòu)的影響,研究了各因素對(duì)復(fù)合粉末性能的影響,并建立包覆模型用以理論上對(duì)影響復(fù)合粉末性能的各因素如包覆劑用量、硬脂酸用量進(jìn)行預(yù)測(cè)。在復(fù)合粉末應(yīng)用于水性涂料時(shí)存在其與涂料體系中溶劑不能很好潤(rùn)濕的問題得到一定程度上的解決,最后測(cè)試了由復(fù)合粉末參與制備的涂料性能與電氣石在涂料中含量的變化關(guān)系。得出以下主要結(jié)論:
　　1)鐵鎂電氣石在經(jīng)過溫度為500℃,時(shí)長(zhǎng)為2h的熱處理后,熱釋電

3、常數(shù)升高,晶體中部分Fe2+被空氣中O2氧化而由Fe3+取代,晶胞體積縮小,表面能增大,白度小幅上升(由14.5％上升到16.2%)。
　　2)由包覆模型知,制備復(fù)合粉末的包覆劑與偶聯(lián)劑存在最佳體積比為3.5:1,電氣石在復(fù)合粉末中質(zhì)量含量由電氣石粒度決定,電氣石粒度越大其值愈高,但電氣石表面活性、熱釋電性、表觀白度隨著其粒度增大而降低,通過試驗(yàn)確定電氣石宜取粒度為10μm左右。電氣石的最佳含量可通過計(jì)算復(fù)合粉末的白度與其在復(fù)合粉

4、末中含量的積的最大值得到。計(jì)算結(jié)果得出包覆劑為 TiO2、電氣石粒度為10μm時(shí)其值為32.8%左右。正交試驗(yàn)表明制備復(fù)合粉末性能最佳條件為:包覆劑為TiO2,電氣石含量為33.6%,包覆溫度66℃,此時(shí)復(fù)合粉末白度為76.2%,表征包覆強(qiáng)度的包覆熱為3.5 KJ/kg,負(fù)離子釋放率為1280 ions/cm3。
　　3)針對(duì)復(fù)合粉末與水性涂料中溶劑不能潤(rùn)濕的問題,在涂料體系中加入一定量表面活性劑OP-40至其在涂料中濃度為1.1

5、g/L,結(jié)果表明復(fù)合粉末能較好地均勻分散在水性涂料體系中。以質(zhì)量比為36.2:35.1:26.8:1.9的丙烯酸樹脂、水、復(fù)合粉末和TiO2、助劑制備摻前液,摻前液與YWS-NQ水性涂料按質(zhì)量比1:1混溶制備新型功能涂料。當(dāng)復(fù)合粉末占涂料總重9.8%,即電氣石占涂料總重3.3%時(shí),功能涂料形成涂層后白度為87.1%,在玻璃檢測(cè)箱內(nèi)負(fù)離子釋放濃度為830 ions/cm3,同比等質(zhì)量含量電氣石的直摻所制備功能涂料的白度高出14.2%,負(fù)離