涂料中含有的消光剂是一种至关重要的助剂,其功能在于改变涂料漆膜的表面光学特性。这些消光剂能使漆膜表面产生微小的粗糙度,令光线在其表面形成漫反射,进而达到亚光甚至消光的效果。漆层要实现这种微妙的粗糙表面效果,需满足两个关键条件:其一,漆膜中需含有大量粒径适宜的消光剂颗粒;其二,漆膜在干燥过程中需产生适当的体积收缩。涂料中使用的消光剂还需符合以下要求:其折光率应尽可能接近成膜树脂的折光率范围(约1.4至1.6);该消光剂需具备优良的耐磨性和抗划痕性能;它在涂料中的分散性和再分散性也需表现良好。
消光效果的达成
消光剂通常分为有机和无机两大类。有机消光剂多以热固性高分子聚合物为主,而无机消光剂则主要以二氧化硅类为主。还有蜡质消光剂以及经过蜡质改性的二氧化硅消光剂等种类。无定形二氧化硅的折光率为1.46,因其与涂料工业中常用的多数树脂折光率相近,所以在涂料漆膜中表现出良好的光学性能,是高档涂料消光剂的首选材料。
一、关于气相法二氧化硅消光剂
气相二氧化硅是通过硅卤化物在氢氧火焰中的高温水解和燃烧过程形成的。这些原生二氧化硅粒子在碰撞过程中形成二次粒子并链结,表面带有羟基和吸附水,形成超微粉末。它具有大比表面积、高化学纯度和良好的分散性等特点。其制备方法中,方程式(1)、(2)详细描述了其反应原理。
二、沉淀法二氧化硅消光剂的特性和制备
沉淀法二氧化硅则是通过硅酸钠与酸反应生成沉淀水合物后,再经过洗涤、压滤、干燥等过程得到的产物。这种方法具有吸油值高、工艺简单和成本低的优点。但与此它存在比表面积小、孔容小和孔径分布宽的问题。方程式(3)详细描述了其反应原理。
三、凝胶法二氧化硅消光剂的探讨
二氧化硅气凝胶的制备过程与沉淀法相似,同样包含溶胶-凝胶和干燥两个主要步骤。通过特定的前驱体反应和干燥工艺,可以得到具有微细多孔网络结构的凝胶。这种产品具有大比表面积、大孔容和窄粒径分布等优点。尽管其吸油值偏低、制备工艺相对复杂且成本较高。