气相法白炭黑的应用领域――涂料 二

气相二氧化硅

3.4 消光剂
　　气相法白炭黑折光指数1.46 , 与成膜树脂的折光指数接近，对漆膜颜色没有影响。在成膜过程中迁移到漆膜表面，能使漆膜表面产生预期粗糙度，明显地降低其表面光泽，是一种良好的消光剂。消光效果主要取决于产品的三个性能：孔积率，粒径和表面处理。使用气相法白炭黑时要注意与漆膜厚度的匹配，在厚膜漆里采用颗粒非常细的气相法白炭黑，是不能产生适当的粗糙度的微细表面，反之如在薄膜漆里采用颗粒粗大气相法白炭黑，虽然其消光效果非常好，但是漆膜表面的粗糙度将不能为绝大多数用户接受。
3.5 抗耐磨剂
　　气相法白炭黑采用甲基丙烯硅烷进行表面处理后，可以添加到聚氨酯涂料中，起到耐摩擦的作用。加入5％－15％的气相法白炭黑，耐摩擦性可提高10％至35％，同时涂料的流变性能和干膜的光学性能都不受负面影响。此时，添加量大的气相法白炭黑应该认为是活性填料，而不是助剂。
3.6 抗耐候剂
　　气相法白炭黑具有一定的紫外光吸收、红外反射的特性，经分光光度计测试表面，添加了气相法白炭黑涂膜的UV屏蔽性得到提高，其中对UVA(320-400nm)屏蔽率达到88％；对UVB(290-320nm)屏蔽率达到85％；对UVC(200-290nm)屏蔽仍在70～80％。气相法二氧化硅使用量为3％时，涂膜的UV屏蔽性最好，人工加速气候老化和人工辐射暴露老化时间由原来的250小时(粉化1级、变色2级)提高到600小时(无粉化，漆膜无变色，色差值4.8)。
3.7 其它作用
　　气相法白炭黑在涂料成膜时能够聚结成网状结构，可大大提高涂料涂层的强度及致密性，提高其耐洗刷性、抗划伤性，提高涂层与基材之间的结合强度。
4 气相法白炭黑在涂料中应用的主要技术关键
4.1 分散
　　气相法白炭黑比表面积大，表面能高，非常容易团聚，在应用过程中必须适当分散，才能取得最有效的作用。在涂料生产过程中，气相法白炭黑的表面处理、添加方式、分散设备的选择等，影响到气相法白炭黑在涂料中的分散状态。假若分散不足，三维网状结构便不能充分形成，分散过度又只能形成小部分网络。与其它增稠剂类似，分散时浆料的配比直接决定了分散效率，只有合适的配比才能分散完全；添加次序对分散效率也有影响，一般情况下，最好是先把白炭黑分散成预浆，然后再投入粉料分散细度。用气相法白炭黑配漆，除了配成浆状物后加到漆里分散外，还可直接调配在漆中。通常在容器内，以线速度20m/s（约1000r/min）的搅拌叶轮分散10－15分钟就可达到充分的分散。如果同时将白炭黑和粉料一起投料并分散，将降低分散效率，直接影响白炭黑的增稠及防沉等效果。（见表4）。
表4 气相法白炭黑的分散效果
预浆体系和推荐配比（重量）　　分散速度　　分散时间　　效果
溶剂：白炭黑 =
100：9-12　　22米/秒　　15分钟　　分散完全，预浆呈现冻状，配成漆后粘度正常
溶剂：树脂：白炭黑 =
60：40：8-10　　22米/秒　　15分钟　　分散完全，预浆呈现冻状，配成漆后粘度正常
溶剂：树脂：白炭黑：粉料 =
60：40：8-10：200-300　　30米/秒　　20分钟　　分散效果无法观察，只能通过细度来控制，但成漆粘度偏低

4.2 配比及体系性质
　　气相法白炭黑作为助剂添加到涂料中，有最佳的添加量，如添加量不足，起不到预期的效应。但添加量过多，不但浪费，而且还可能起副作用，使涂料产品质量下降。要充分发挥气相法白炭黑的功能，必须对涂料配方充分了解，分析哪些原料会妨碍或促进气相法白炭黑的功能，选择最佳的添加量。通常具有多重氢键的原料都可提高其效率，而单氢键的原料却会造成气相法白炭黑表面羟基的封端，影响其效率。另外，水性体系的PH值对气相法白炭黑的功能有很大影响，PH在7.5至8.5之间时，除非加入添加剂，否则气相法白炭黑将不能有效发挥其作用，PH大于10.8时，气相法白炭黑便会溶于水中。
5 结论
1）气相法白炭黑由于其特殊结构，可广泛应用于涂料行业中，起到增稠、触变、消光、防沉等作用。
2）气相法白炭黑要发挥其良好性能，要充分考虑其在涂料中的分散、稳定等应用关键点，同时在配方设计过程中要注意涂料体系对其的影响。