气相纳米材料在水性木器漆中研究

　　涂料主要分为水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料和高固体分涂料这四类，其中水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，这类涂料的优点包括节省大量资源、降低了对大气污染、改善了作业环境条件、水性涂层附着力强、耐腐蚀性强、防护性好等特点，随着绿色环保理念的持续深入，监管政策的日益严格，水性涂料未来发展可期可待。因此，湖北汇富纳米材料股份有限公司持续加码气相纳米材料在水性涂料中的探索和研究，分别就气相二氧化硅在水性木器漆在丙烯酸体系、醇酸体系中的增稠触变性、漆膜光泽度变化、漆膜硬度变化等进行实验验证和探索。

　　在丙烯酸体系木器漆中，汇富纳米技术人员在漆料中分别添加了0.5%、1%、2%的亲水型气相二氧化硅HL-260，在高速分散机中以2500r/min分散30分钟，使用旋转流变仪对不同添加量下木器漆的粘度和触变值进行测量(图1)，研究人员发现，气相二氧化硅的加入可以显著提升木器漆的粘度和触变值，并随着气相二氧化硅添加量增加，丙烯酸体系木器漆粘度不断提升，触变值不断升高，当添加量达到一定量后，将会从流体状态变成膏体状态。

图1

　　那么气相二氧化硅HL-260对木器漆的光泽是否也会产生影响呢?汇富纳米技术人员将均匀分散后的木器漆涂抹到木板上对其光泽度进行测试(图2)，随着气相二氧化硅添加量增加，丙烯酸木器漆光泽度不断降低。当添加量达2%后，将会严重影响漆面光度，可作为消光剂使用，若想减小消光影响，HL-260添加量应控制在0.5%以内。

图2

　　在铅笔硬度测试中(图3)汇富纳米研究人员发现气相二氧化硅的添加会增强漆膜的铅笔硬度，随着气相二氧化硅的添加量增加，丙烯酸木器漆漆膜硬度不断提升。当添加量达2%后，漆膜硬度已经是未添加前的2.5倍。

图3

　　同样，在醇酸体系木器漆体系中加入HL-260，随着气相二氧化硅的加入和添加量的变化，木器漆的稠度明显增加，触变性则表现为先下降后上升趋势，当添加量达到一定量后，将会从流体状态变成膏体状态(图4)。相比较丙烯酸体系，醇酸体系增稠触变效果不如丙烯酸体系。在不同的树脂体系中，气相二氧化硅的增稠触变效果表现不一致，在实际应用中，应视情况做出相应调整。

图4

　　同样是对漆膜的光泽度变化进行探究(图5)，在醇酸体系中，随着气相二氧化硅的添加量增加，醇酸体系木器漆光泽度不断降低，

　　但相较于丙烯酸体系，气相二氧化硅的消光性有所下降。

图5

　　随后再对醇酸体系木器漆漆膜的铅笔硬度进行测试(图6)，与丙烯酸体系表现不同，随着气相二氧化硅的添加量增加，醇酸木器漆漆膜硬度呈先上升，后降低的趋势，而根据实验数据，气相二氧化硅最佳添加量在1%左右。

图6

　　根据丙烯酸体系和醇酸体系水性木器漆的实验可知，在不同体系下亲水型气相二氧化硅在涂料中的表现会产生一定差异和变化，最佳添加量和实际应用所需添加量不尽相同，因此，在各类水性木器漆中选择合适的气相二氧化硅产品时需提前进行产品性质测试，最终根据企业自身需求选定适合的产品类型和添加比例，最大限度提升水性木器漆性能，改善施工品质和效率。