文/盧云竹 方暢 方利浮 云浮鴻志新材料有限公司
摘要
改性納米沉淀硫酸鋇因其優(yōu)異性能，被廣泛用于涂料、油墨、色漆、塑料、造紙、橡膠等諸多工業(yè)領(lǐng)域，早已成為業(yè)界不可或缺的高檔功能性填料。
本報告?zhèn)戎亟榻B了改性納米沉淀硫酸鋇應(yīng)用于丙烯酸體系的顏料色漆涂料中，分別論述了添加兩種不同硫酸鋇在不同顏色的色漆中，對光澤度、透明度、顯色性、耐候性、防沉性、反射率等相關(guān)性能的影響。結(jié)果可見，添加改性納米沉淀硫酸鋇可促進(jìn)顏料的分散性，降低凝聚性，提高了各項實際應(yīng)用性能，進(jìn)而得到了鮮明光亮的涂膜效果，更好地保持及展現(xiàn)了顏料的原有色調(diào)，同時能使產(chǎn)品在技術(shù)和價格上更具競爭優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞：改性納米沉淀硫酸鋇;顏料;顯色性;耐候性;防沉性
0引言
普通沉淀硫酸鋇為白色或灰白色結(jié)晶粉末，具有白度高、比重大、化學(xué)惰性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、能吸收有害射線等特點。而經(jīng)過改性后的納米沉淀硫酸鋇，其優(yōu)點更是提升了一個檔次，可謂是有過之而無不及。本報告主要通過利用經(jīng)特殊處理的改性納米沉淀硫酸鋇對不同顏料所特有的分散性、顏料穩(wěn)定性、顯色性、耐候性、光澤度、防沉性、保鮮保色性等優(yōu)點，在涂料色漆中作出了鮮明的對比。由此可見，改性納米沉淀硫酸鋇卓越的性能在涂料色漆應(yīng)用中可圈可點。
01實驗部分
1.1 主要原材料
環(huán)氧改性丙烯酸樹脂：A2560，市售產(chǎn)品；
氨基樹脂：582，市售產(chǎn)品；
改性納米沉淀硫酸鋇：FB-100，云浮鴻志新材料有限公司；
普通沉淀硫酸鋇：粒徑0.7μm，市售產(chǎn)品；
酞青藍(lán)顏料：酞青藍(lán)BS，市售產(chǎn)品；
酞青綠顏料：酞青綠G，市售產(chǎn)品；
耐曬大紅色顏料：3132，市售產(chǎn)品；
流平劑：TeGo450，德國迪高；
消泡劑：TeGo900，德國迪高；
分散劑：BYK163，德國畢克化學(xué)；
二甲苯：分析純，市售工業(yè)品；
玻璃珠：1.0mm，市售工業(yè)品。
1.2 產(chǎn)品物性表與電鏡圖
表1 物性對比表
圖1 電鏡圖
1.3 主要儀器設(shè)備
高速分散機(jī)：SFU400，上海微特電機(jī)；
電子秤：JM-B-3003，0.01g，超澤衡器設(shè)備有限公司；
刮板細(xì)度計：QXD-50，天津市精科材料有限公司；
四面涂布器：SZQ（100-150-200-250μm），廣州德滿億儀器；
三角度測光儀：CS380，上海亮研智能科技有限公司；
氙燈耐老化試驗箱：SD-Z-150A，東莞匯泰機(jī)械有限公司；
色差儀：CM-2300d，美能達(dá)。
02改性納米沉淀硫酸鋇FB-100用于色漿的實驗方法
2.1 色漿基礎(chǔ)配方工藝
先將丙烯酸樹脂、顏料粉、改性納米沉淀硫酸鋇、分散劑、消泡劑、二甲苯用分散機(jī)以1000轉(zhuǎn)分散20分鐘，使?jié){料充分潤濕。再加入玻璃珠（漿料:玻璃珠=1:1）以2500r/min高速研磨分散60分鐘，檢驗細(xì)度達(dá)到15-20μm后待測。
表2 色漿基礎(chǔ)配方
2.2 透明色漆基礎(chǔ)配方工藝
將以上研磨好的漿料與丙烯酸樹脂按一定比例混合，以1200r/min攪拌均勻制成漆料待測。
表3 透明色漆基礎(chǔ)配方
2.3 實驗對比樣板制作
將待測色漆用150μm涂布器在透明玻璃片上制備漆膜，待自然干燥30分鐘后放于130℃烘箱中干燥固化30分鐘，取出冷卻至室溫后待測。
03結(jié)果與討論
3.1 光澤度對比
根據(jù)以上實驗方法，對比不同硫酸鋇對色漆光澤度的影響，實驗結(jié)果如表4所示。
表4 光澤度對比
圖2 光澤度效果對比圖
從表4和圖2可看出，添加改性納米沉淀硫酸鋇FB-100與添加普通硫酸鋇的色漆，在分散細(xì)度相當(dāng)?shù)那疤嵯拢砑覨B-100的光澤度高，表面效果好，流平性優(yōu)異。
3.2 顯色效果及透明度對比
通過用色差儀對不同樣板的L、a、b值與白度值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析測試，實驗結(jié)果如表5所示。
表5 L、a、b值與白度值結(jié)果對比
圖3 色譜曲線效果圖
圖4 顯色效果及透明度效果對比圖
從圖3與圖4可看出， 添加改性納米沉淀硫酸鋇FB-100與添加普通硫酸鋇的色漆相比，通透性好，顯色效果優(yōu)于普通硫酸鋇，且鮮艷度高，對色相無明顯影響。
圖5 L、a、b值說明
3.3 耐候性結(jié)果對比
通過使用氙燈耐老化機(jī)，對不同樣板進(jìn)行6h耐老化測試，對比漆膜的光澤度變化，實驗對比數(shù)據(jù)如表6、表7所示。
表6 耐候性測試前光澤度
表7 耐候性測試后光澤度
圖6 耐候性光澤度曲線對比圖
圖7 耐候性效果對比圖
從圖6、圖7可看出，添加FB-100硫酸鋇對耐候性的改善，明顯優(yōu)于添加普通硫酸鋇。
3.4 防沉性差異對比
通過對2.2的透明色漆進(jìn)行儲存穩(wěn)定性實驗觀察，實驗時間為30天，實驗結(jié)果如圖8所示。
圖8 防沉性效果對比圖
從圖8可看出， 添加改性納米沉淀硫酸鋇FB-100在防沉性方面得到了明顯的提高，同時也減少了色漆的浮色發(fā)花等一系列問題的產(chǎn)生。
04實驗結(jié)論
（1）在色漆中添加改性納米沉淀硫酸鋇FB-100組分后，可提高漆膜的保光保色性。
（2）在色漆中添加改性納米沉淀硫酸鋇FB-100可使顏料分散更均勻，提高顏料的顯色效果。
（3）在適當(dāng)范圍內(nèi)使用改性納米沉淀硫酸鋇FB-100替代部分顏料，不會影響色漿和色漆的色濃度。
（4）在色漆中添加改性納米沉淀硫酸鋇FB-100可改善涂料的防沉淀性，且改善色漆的防絮凝浮色發(fā)花問題。
