摘要:以氧化鋁纖維氈經剪切、分散、除雜及改性后,制得穩定的含氧化鋁纖維懸浮液的建筑乳膠涂料,經性能測試涂層硬度,耐沾污性和耐擦洗性等有很大提高,涂料體系的觸變性、儲存穩定性也有明顯改善。
關鍵詞;氧化鋁纖維;懸濁液;乳膠涂料
氧化鋁纖維是高性能的無機纖維,它不僅具有強度高、模量大、熱導率小、熱膨脹系數低、耐熱性和耐高溫氧化性能好等優點,而且表面活性好,易與樹脂、金屬、陶瓷基體復合,形成諸多性能優異、應用廣泛的復合材料。在航天、軍工及高新科技領域中,氧化鋁纖維多用于增強復合材料和高溫耐熱材料。
1實驗部分
1.1主要原料及設備
(1)主要原料。氧化鋁纖維氈(湖南科發窯爐公司),主要用作陶瓷窯爐的保溫隔熱材料;表面活性劑:十二烷基苯磺酸~(DBS),化學純;基料:硅丙乳液(北京互益公司);顏填料:重質碳酸鈣、金紅石型鈦白粉、滑石粉、硅灰石(北京國利微粉公司);涂料助劑:乙二醇、分散劑、成膜助劑、流平劑、消泡劑、增稠劑(羅門哈斯、漢高、海川等公司提供)。
(2)設備。DJ-1電動攪拌器,AR1140電子天平,CFJ-0.4高速剪切分散儀,ZK072電熱真空干燥箱,OLYMPUS-BX51偏光顯微鏡,QBY一Ⅱ擺桿式漆膜硬度計,NDJ-1型旋轉粘度計,C84-II反射率儀,JTX—II耐洗刷儀等。
1.2氧化鋁纖維的制備與涂料配方
1.2.1氧化鋁纖維氈的預處理及氧化鋁纖維的制備
將氧化鋁纖維氈浸入水中,高速剪切30min,將棉絮狀纖維切散分開,并分離纖維包雜的氧化鋁微粒過16目篩,保留篩上物,再將篩上物化漿、過篩(2~3)次,充分除去氧化鋁微粒以得到較純的氧化鋁纖維。將除雜洗滌后的氧化鋁纖維分散在含有配方要求的DBS量的水中,呈懸濁狀,鋇4量其固含量,作為計算涂料配方的依據。
1.2.2涂料配方及制備
將涂料配方列于表1中。按表1配比,先將含氧化鋁纖維的懸濁液加入到分散罐中,在低速攪拌下依次加入分散劑、重質碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉和硅灰石進行初步混合,然后高速剪切分散(40—50)min,最后再在低速攪拌下加入硅丙乳液、成膜助劑和增稠劑及流平劑等,即得到含氧化鋁纖維復合乳膠涂料。
能否將氧化鋁纖維應用于建筑涂料體系,使所研制的涂料的涂層強度得以增強、耐污性及其它性能得以改善,這是涂料工作者非常感興趣的。目前鮮見用無機纖維以增強涂層強度及改善涂料其它輔助效應的文獻資料。本文通過一定的分散方法,將用于陶瓷窯爐保溫的氧化鋁氈引用于涂料體系,制備了含氧化鋁纖維的復合涂料,并評價了該涂料涂層的硬度、耐沾污性、耐擦洗性以及涂料體系的觸變性、存儲穩定性等性能,討論了氧化鋁纖維的應用效果,并分析了氧化鋁纖維用量對涂料性能的影響,從而給出了一種價廉有效的增強涂層強度的途徑。