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    雲母鈦珠光顏料在粉末塗料中的應用研究

    雲母鈦珠光顏料是無機珠光顏料中最具有代表性的品種之一,是目前世界上生產最多和應用最為廣泛的珠光顏料,由於其生產製造成本低以及特殊的金屬閃光效應而被廣泛應用於汽車與工業塗料、塑料、橡膠、油墨和化妝品等各個領域中。

    近幾年來,隨着人們環保意識的增強及環保法規的日益嚴格,環境保護已成為世界性的重要問題。粉末塗料是一種不含有溶劑的100%固體粉末狀的塗料,具有高生產效率(efficiency)、優良塗膜性能(excellence)、生態環保型(ecology)和經濟型(economic)的4E的特點,同時由於塗裝方法多種而方便,而成為產量增長速度較快的塗料品種之一,目前主要應用於汽車行業、電器行業、建築行業等。但是,當珠光顏料應用於粉末塗料中時,配製得的珠光型粉末塗料在進行靜電粉末噴塗過程中,存在雲母鈦珠光顏料的上粉率低,同一電壓下靜電噴塗時色差值分離嚴重等現象,使塗膜達不到理想的效果。因此,可對雲母鈦珠光顏料進行表面改性,以使其更好地應用於粉末塗料的要求。

    採用傳統的濕法改性工藝,分別使用鈦酸酯偶聯劑和表面活性劑兩類改性劑,進行了不同改性劑品種及助劑的比較實驗、反應溫度、反應時間、改性劑用量及後期的靜電粉末噴塗測試等實驗,得出了兩個系列的雲母鈦珠光顏料表面改性的最佳改性配方和工藝條件:

    雲母顏料.jpg

    (1)雲母鈦珠光顏料用量5.0g;異丙醇20mL;鈦酸酯偶聯劑用量4.0%;反應溫度60℃和時間1.5h,能得到最佳的改性效果,活化指數高達64%;

    (2)雲母鈦珠光顏料用量10.0g;無水乙醇40mL;硬脂酸用量為2.0%;粘土漿體①助劑最佳用量為4.0%;反應時間為2h;反應實驗溫度為70℃,並在此基礎上,製備出了在有機物中具有良好的分散性和上粉率高的雲母鈦珠光顏料。

    這種經過表面處理後的顏料與未處理的顏料相比,在有機溶劑中具有相容性和分散性好的特點,將改性前後的雲母鈦珠光顏料添加到粉末塗料中,再採用干混法或粘結法充分混合均勻,分別在100KV、70KV、40KV電壓下靜電噴塗,通過噴板後對比得知:

    (1)改性處理後製得的珠光型粉末塗料在低壓噴塗(40KV)時上粉率高於高壓噴塗的上粉率;

    (2)改性後的雲母鈦珠光顏料與粉末塗料在同一電壓噴塗得到漆膜的總色差值相對穩定。通過FT-IR、SEMXRD等表徵手段系統地研究了鈦酸酯及表面活性劑改性雲母鈦珠光顏料的作用機理,論證了改性劑在改性雲母鈦珠光顏料過程中與顏料表面的羥基(-OH)發生作用過程以及表面包覆存在飽和現象。同時為了驗證改性後雲母鈦珠光顏料在粉末塗料中的應用效果,通過靜電粉末噴塗和精密色差儀的測試手段,對比了改性前後的噴塗效果,結果較令人滿意。

    在珠光顏料表面改性的領域具有一定的應用研究價值,同時為工業上改性處理珠光顏料粉體時,提供了較好的選擇和使用改性劑的參考依據,對企業的生產具有一定的指導意義。


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