填料高性能化时间:2013-11-10 15:23来源:上海市涂料研究所 作者:姜英涛
填料可改善漆膜的性能，但难以改善机械性能，甚至还有所下降。主要原因是其与成膜物的界面结合力不足，那些润湿分散不良的界面就成为机械性能的弱点。要增强润湿和分散，就要提高临界表面张力，即表面改性。对于硅酸盐和金属氧化物填料，因其表面带有-OH 基，可用硅偶联剂进行改性。硅偶联剂分子的一端为可水解的烷氧基，水解后所得的硅醇基可与填料表面的-OH 基缩合；另一端为有机基团，带亲油基团不但提高了填料的临界表面张力，还能伸展而与成膜物充分混容。例如，以1% 辛基三乙氧基硅烷处理氢氧化铝，可将接触角从接近0°提高到120°，从而在耐燃涂料要求的高用量下仍有良好的机械性能［1］。
处理时，可将硅偶联剂的稀溶液浸泡或喷洒在快速翻动中的填料上，再干燥之。通过填料表面吸附的水分进行水解而与表面的-OH 基缩合。水解与缩合的反应性与pH 的关系很大，如图1 所示。两者对pH 的影响很不吻合，由水解而得的硅醇基可与填料上-OH缩合，也可以自缩合，所以调节就显得很重要。硅偶联剂的水解反应性还与烷氧基中烷基体积的大小相关（即位阻效应），乙氧基体积小于甲氧基，故也随水解进行中的烷氧基脱落而增大。各种填料表面的-OH 基密度不同，因而对硅醇基的亲合性也不同。某些填料对硅偶联剂的亲合性见表1［2］。
  在水性涂料中，填料可在表面活性剂存在下用硅偶联剂进行分散的同时作表面改性。硅偶联剂与填料表面-OH 基缩合后，使填料颗粒表面亲油性增强，表面活性剂亲油端就以亲油缔合作用与之形成吸附胶束，随之稳定地分散。这也可在工艺的某一操作中进行。例如：在水性环氧乳液中直接加入丙基失水甘油醚三甲氧基硅烷与玻璃鳞片，同时分散之，处理后的耐5%NaCl 从7 d 提高到14 d［3］。
|
|
|
