高硬度納米水性陶瓷涂料的制備.pdf

1、本論文以硅氧烷單體和納米SiO2溶膠為主要原料，通過溶膠-凝膠法制備了納米水性陶瓷涂料，并涂裝在在鋁合金板表面應(yīng)用。實驗從原料選取、配方設(shè)計、制備工藝條件等方面探究了各影響因素對制備納米水性陶瓷涂料及涂層的性能影響;在此基礎(chǔ)上制備了一系列單一粒徑、混合粒徑的納米水性陶瓷涂料，還制備了可應(yīng)用于建筑物金屬幕墻的陶瓷涂層鋁單板，并按照國家標準對其進行了相關(guān)性能測試，測試結(jié)果表明其性能符合國家標準達到了應(yīng)用要求，陶瓷涂層鋁單板具有很大的市場應(yīng)用

2、價值。
　　本論文的主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)納米水性陶瓷涂料的制備影響因素探究
　　實驗制備了不同種類的硅氧烷單體;不同反應(yīng)pH;不同反應(yīng)時間;不同原料用量配比以及引入納米SiO2醇溶膠和M/A填料的納米水性陶瓷涂料，通過對制備納米水性陶瓷涂料的凝膠時間以及制備的陶瓷涂層的硬度和附著力性能測試，分析了制備過程中硅氧烷單體的種類、硅溶膠與硅氧烷的用量配比、反應(yīng)pH、反應(yīng)時間、改性物的加入等影響因素對制備陶瓷涂料及涂

3、層的性能影響。實驗確定了用MTMS為制備納米水性陶瓷涂料的最佳硅氧烷單體;硅溶膠與硅氧烷的較佳原料配比為7∶3、6∶4、5∶5;反應(yīng)體系的pH控制在3～4;反應(yīng)時間為8h;納米SiO2醇溶膠和M/A填料的加入能增大陶瓷涂料的凝膠時間;加入M/A填料能降低陶瓷涂層的硬度，加入10％的M/A填料的能提高陶瓷涂層附著力性能，附著力性能達到1級。
　　(2)單一粒徑納米水性陶瓷涂料的制備
　　用7nm、12nm、23nm、59nm、

4、85nm、107nm六種單一粒徑硅溶膠和MTMS在硅溶膠與硅氧烷原料配比為7∶3、6∶4、5∶5反應(yīng)體系下制備了一系列單一粒徑納米水性陶瓷涂料，并對制備的陶瓷涂層進行了硬度和附著力性能測試，進一步確定最佳的硅溶膠與硅氧烷的原料用量配比，分析了硅溶膠粒徑大小對制備納米水性陶瓷涂層的性能影響原因。測試結(jié)果表明當硅溶膠與硅氧烷用量配比為6∶4，用單粒徑85nm硅溶膠制備的陶瓷涂層的性能較好，硬度為8H、附著力為2級。
　　(3)混合粒徑

5、納米水性陶瓷涂料的制備
　　把納米SiO2硅溶膠進行不同粒徑大小以及不同質(zhì)量的混合，粒徑混合具體為59nm/7nm、59nm/23nm;85nm/7nm、85nm/23;107nm/7nm、107nm/23nm;混合比例具體為1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1，再用五種不同粒徑的硅溶膠混合成型號為p100x的硅溶膠。用各種混合型硅溶膠與MTMS在最佳用量配比6∶4條件下反應(yīng)制備出復合粒徑納米水性陶瓷涂料，考察了混合粒徑大小、混

6、合質(zhì)量配比的不同對制備陶瓷涂層的性能影響，并探討了混合粒徑陶瓷涂層的固化原理。分析測試結(jié)果，當用85nm/23nm及p100x型混合硅溶膠制備的陶瓷涂層的性能較好，其硬度為9H、附著力為2級。
　　(4)陶瓷涂層鋁單板的制備
　　通過對實驗的不斷優(yōu)化和調(diào)整，成功制備了可應(yīng)用于建筑物金屬幕墻陶瓷涂層鋁合金單板，并對陶瓷涂層按照國家標準對其進行了一系列的相關(guān)性能測試。對制備的涂層的硬度、附著力、耐酸性、耐砂漿性、耐溶劑性、耐磨性