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納米碳酸鈣在涂料行業中的應用現狀與展望

    結合幾年來對納米碳酸鈣復合涂料的研究,對國內外納米碳酸鈣復合涂料的研究現狀進行概述,希望有助于國內納米碳酸鈣復合涂料研究的進一步深化,為納米碳酸鈣復合涂料的產業化研究提供借鑒。
    1、納米碳酸鈣顆粒的表面改性
    納米碳酸鈣顆粒應用于涂料中,要涉及到納米材料與基料的相容性,涂料的成膜基料與塑料、橡膠等高聚物在官能團的種類與數量、相對分子質量等方面明顯不同,進而導致聚合物的表面極性及與顏填料的相互作用方式皆有區別。要使納米碳酸鈣成功應用于涂料中,必須對納米碳酸鈣表面進行特殊的改性。
    迄今為止,對納米碳酸鈣的表面處理大多采用傳統的無機顏填料的處理方法,采用的處理劑多為硬脂酸及其鹽類,各類表面活劑與偶聯劑等。張生生等用脂肪酸鈉代替脂肪酸,由于處理時同時通人二氧化碳,實際包膜在碳酸鈣表面的仍是脂肪酸,只是脂肪酸鈉在水中擴散時較脂肪酸小,包膜效果提高。但是從作者提供的電鏡圖片觀察,分散性改善并不顯著。韓躍新,等直接在水相中利用脂肪酸通過強制乳化的方法進行包覆,研究了在改變脂肪酸加入量與調整乳化條件時對包覆后納米碳酸鈣活化指數的影響,發現漿料濃度在9%左右,脂肪酸為2.5%時,處理后的納米碳酸鈣的活化指數最高。陸厚根,等在研究不同改性劑對納米碳酸鈣進行表面處理時,發現處理劑的內聚力越小,改性后分散效果越好,改性劑在顆粒表面形成完整單吸附層時,屏蔽的表面活性點最多,顆粒團聚現象最弱,此時的吸附層具有規整直立伸展構象,空問位阻大。杜振霞,等¨用有機酸包覆納米碳酸鈣后,發現在有機溶劑中的分散性改善十分明顯,其改性后的納米碳酸鈣用于聚氨酯清漆中,涂膜在光澤、流平性、柔韌性、硬度等方面都得到改善。Erika F認為,這種性能的改善緣于納米碳酸鈣表面改性劑在粒子與基料之間形成了一種韌性連續膜,促使納米碳酸鈣與基料間發生應力轉移所致。丙烯酸一馬來酸一磺酸共聚物的包覆,使納米碳酸鈣表面形成大分子的難溶鹽,處理劑包覆致密性提高,顆粒間由于電荷與位阻雙重作用,穩定性增加。
    2、納米碳酸鈣復合涂料
    眾所知周,碳酸鈣本身作為體質填料,廣泛應用于各類涂料中。它可以改變涂料的流變性、涂層的韌性、耐水性、耐候性,降低涂層的加工成本。與傳統的重鈣或輕鈣相比,雖然納米碳酸鈣的成本大幅度上升,但較其他普通顏填料相比仍處于較低的價位,尤其是碳酸鈣納米化后,其在涂層補強性、透明性、觸變性、流平性等方面所帶來的變化,更是涂料生產企業所關注的熱點。
    來源:中國化工網

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