高硬度納米水性陶瓷涂料的制備.pdf

1、本論文以硅氧烷單體和納米SiO2溶膠為主要原料，通過(guò)溶膠-凝膠法制備了納米水性陶瓷涂料，并涂裝在在鋁合金板表面應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)從原料選取、配方設(shè)計(jì)、制備工藝條件等方面探究了各影響因素對(duì)制備納米水性陶瓷涂料及涂層的性能影響;在此基礎(chǔ)上制備了一系列單一粒徑、混合粒徑的納米水性陶瓷涂料，還制備了可應(yīng)用于建筑物金屬幕墻的陶瓷涂層鋁單板，并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明其性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了應(yīng)用要求，陶瓷涂層鋁單板具有很大的市場(chǎng)應(yīng)用

2、價(jià)值。
　　本論文的主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)納米水性陶瓷涂料的制備影響因素探究
　　實(shí)驗(yàn)制備了不同種類的硅氧烷單體;不同反應(yīng)pH;不同反應(yīng)時(shí)間;不同原料用量配比以及引入納米SiO2醇溶膠和M/A填料的納米水性陶瓷涂料，通過(guò)對(duì)制備納米水性陶瓷涂料的凝膠時(shí)間以及制備的陶瓷涂層的硬度和附著力性能測(cè)試，分析了制備過(guò)程中硅氧烷單體的種類、硅溶膠與硅氧烷的用量配比、反應(yīng)pH、反應(yīng)時(shí)間、改性物的加入等影響因素對(duì)制備陶瓷涂料及涂

3、層的性能影響。實(shí)驗(yàn)確定了用MTMS為制備納米水性陶瓷涂料的最佳硅氧烷單體;硅溶膠與硅氧烷的較佳原料配比為7∶3、6∶4、5∶5;反應(yīng)體系的pH控制在3～4;反應(yīng)時(shí)間為8h;納米SiO2醇溶膠和M/A填料的加入能增大陶瓷涂料的凝膠時(shí)間;加入M/A填料能降低陶瓷涂層的硬度，加入10％的M/A填料的能提高陶瓷涂層附著力性能，附著力性能達(dá)到1級(jí)。
　　(2)單一粒徑納米水性陶瓷涂料的制備
　　用7nm、12nm、23nm、59nm、

4、85nm、107nm六種單一粒徑硅溶膠和MTMS在硅溶膠與硅氧烷原料配比為7∶3、6∶4、5∶5反應(yīng)體系下制備了一系列單一粒徑納米水性陶瓷涂料，并對(duì)制備的陶瓷涂層進(jìn)行了硬度和附著力性能測(cè)試，進(jìn)一步確定最佳的硅溶膠與硅氧烷的原料用量配比，分析了硅溶膠粒徑大小對(duì)制備納米水性陶瓷涂層的性能影響原因。測(cè)試結(jié)果表明當(dāng)硅溶膠與硅氧烷用量配比為6∶4，用單粒徑85nm硅溶膠制備的陶瓷涂層的性能較好，硬度為8H、附著力為2級(jí)。
　　(3)混合粒徑

5、納米水性陶瓷涂料的制備
　　把納米SiO2硅溶膠進(jìn)行不同粒徑大小以及不同質(zhì)量的混合，粒徑混合具體為59nm/7nm、59nm/23nm;85nm/7nm、85nm/23;107nm/7nm、107nm/23nm;混合比例具體為1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1，再用五種不同粒徑的硅溶膠混合成型號(hào)為p100x的硅溶膠。用各種混合型硅溶膠與MTMS在最佳用量配比6∶4條件下反應(yīng)制備出復(fù)合粒徑納米水性陶瓷涂料，考察了混合粒徑大小、混

6、合質(zhì)量配比的不同對(duì)制備陶瓷涂層的性能影響，并探討了混合粒徑陶瓷涂層的固化原理。分析測(cè)試結(jié)果，當(dāng)用85nm/23nm及p100x型混合硅溶膠制備的陶瓷涂層的性能較好，其硬度為9H、附著力為2級(jí)。
　　(4)陶瓷涂層鋁單板的制備
　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的不斷優(yōu)化和調(diào)整，成功制備了可應(yīng)用于建筑物金屬幕墻陶瓷涂層鋁合金單板，并對(duì)陶瓷涂層按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行了一系列的相關(guān)性能測(cè)試。對(duì)制備的涂層的硬度、附著力、耐酸性、耐砂漿性、耐溶劑性、耐磨性