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纳米涂料应用核心技术

发布时间:2015-07-09  浏览次数:

      我们知道,涂料的细度和纯度,对质量有很大影响。要喷出高质量的产品,必须要有细度、纯高度的涂料作保证。涂料的细度就是指油墨中的颜料(包括填充料)颗粒的大小与颜料、填充料分布于连结料中的均匀度,它既反映到质量,同时又影响到喷涂的遮盖力。

    一般情况来说,用无机颜料(不包括炭黑)所制成的涂料,颗粒较粗。这与涂料的轧制工艺有很大关系。涂料在轧制过程中研磨的次数愈多,它就愈显得均匀,颜料颗粒与连结料接触面也就愈大,涂料的颗粒就愈细,其性能也就显得愈好、愈稳定,对色彩的鲜艳度,光泽度有很大的提升。

       当然,以上只是凭经验判定而已,判别的准确率有一定局限性。要实现规范化、数据化的判定,惟有依靠细度仪来测定颜料颗粒的大小,才能较精确地检测出涂料的细度。
     做法是:把试样涂料稀释到一定的程度,放于细度仪的最深处,然后用刮刀治凹槽移动(要保持匀速)到最浅处,在凹槽两边刻度处即可看出涂料的颗粒大小情况,也可用显微镜来观察涂料颜料颗粒的大小程度。纳米技术是属于新兴的科学技术。纳米是一个长度单位,为9m~10m,此技术的研究对象主要是纳米材料。纳米材料如今已开始渗透各个领域。1994年,美国的马萨诸塞州XMX公司已成功获得一项用于制造涂料用的纳米级均匀微粒原料的专利。
 
     由于纳米金属微粒能对光波全部吸收而使自身呈现黑色,同时对光又有散射作用。因此,利用这些特性,可把纳米金属微粒添加到黑色涂料中,制造纳米涂料,以提高其纯度和密度。此外,半导体纳米粒子由于存在显着的量子尺寸效应和表面效应,因而对光的吸收表现出一定的特性。
研究表明,纳米半导体粒子表面经化学修饰后,粒子周围的介质可强烈影响其光学性质,表现为吸收光谱发生红移或蓝移。实验证明,Cds纳米微粒的光吸收边有明显的蓝移,TiO2纳米微粒吸收边出现较大幅度的红移。

      据此,如果把它们分别加到黄色和青色油墨中制成纳米涂料,便可提高其纯度。用添加了特定纳米微粒的纳米涂料来复制彩色品,层次会更丰富,阶调会更鲜明,图像细节的表现能力亦会大增。如今,借助高新技术可将涂料中的各种成分(如树脂、颜料、填料等)制成纳米级的原材料。
   这样,由于它的高度微细而具有很好的流动与润滑性,可达到更好的分散悬浮和稳定,颜料用量少,遮盖力高,光泽好,树脂粒度细腻、成膜连续、均匀光滑、膜层薄,印刷图像更清晰。若用于UV涂料中,可加速其固化速度,同时由于填料的细微均匀分散而消除墨膜的收缩起皱现象。在玻璃陶瓷的印墨中,若无机原料构成为纳米级的细度,将能节省大量原料,更好的表面效果。这为油墨制造业带来一个巨大变革,使它不在依赖于化学颜料,而是选择适当体积的纳米微粒来呈现不同的颜色。
    因为有些物质它在纳米级时,粒度不同颜色也不同,或不同物质不同颜色,如TiO2、SiO2在纳米粒子是白色,Cr2O3是绿色,Fe2O3是褐色,还有如纳米Al2O3这类无机纳米材料具有很好的流动性,若加入涂料中可大大提高漆膜的耐磨性。

       纳米级涂料具有导电性,对静电具有很好的屏蔽作用,防止电讯号受到外部静电的干扰,若把它加入涂料就可制成导电涂料,如大容量集成电路、现代接触式面板开关等。另外,在导电涂料中如将Ag制成纳米级而代替微米级Ag,可节省50%的Ag粉,这种导电涂料可直接印在陶瓷和金属上,墨膜层薄且均匀光滑,性能很好。若将Cu、Ni材料制成0.1μm~1μm的超威颗粒,它可代替钯与银等贵重金属导电。因此,将纳米技术与防伪技术结合,将会开辟出防伪涂料的另一个广阔天地。

  此外,有些纳米粉微粒自身具有发光基团,可能自己发光,如「-N≡N-」纳米微粒。由于纳米微粒具有很好的表面湿润性,它们吸附于涂料中的颜料颗粒表面,能大大改善涂料的亲油和可润湿性,并能保证整个涂料分散系的稳定。相信随着纳米材料技术的进一步发展,会有更多具不同特性的纳米材料会被人们所认识和利用。

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