二氧化鈦納米材料能提高涂層耐老化性及硬度和附著力
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微粒進(jìn)入納米尺度,材料表面活性中心增多提高了其化學(xué)催化與光催化的反應(yīng)能力,在紫外線和氧氣的作用下給予涂層自清潔能力。表面活性中心與成膜物質(zhì)的官能團(tuán)可發(fā)生次化學(xué)鍵結(jié)合,極大地增加了涂層的剛性和強(qiáng)度,使其不易劃傷。
納米材料表面能很高,經(jīng)過改性可以同時(shí)憎水、憎油,用于光擴(kuò)散涂料時(shí)可顯著提高涂層的抗污性和耐老化性。納米粒子材料用于光擴(kuò)散涂層中,可以增加涂層與基材玻璃的附著力,提高機(jī)械強(qiáng)度,且納米粒子與涂層的強(qiáng)作用力及填充效果,有助于涂層與玻璃的界面結(jié)合。
可見光的波長(400~750nm)遠(yuǎn)大于納米粒子的粒徑,可直接穿過粒子,從而保證了納米復(fù)合涂料的高透明性。
人造沉淀二氧化硅為白色無定形粉末,平均粒徑為20~110nm,屬于納米級,在水性體系中會(huì)附在聚合物表面,而粒子表面帶有的少量負(fù)電荷使其相互排斥,不易絮凝,提高了體系穩(wěn)定性。加入納米二氧化硅后的涂料不易分層,可防流掛,具有抗老化性和熱穩(wěn)定性。然而當(dāng)體系的pH值低于8.5時(shí),納米二氧化硅分散體的表面電荷降低,體系穩(wěn)定性也將下降,故使用時(shí)應(yīng)先將納米二氧化硅分散體與樹脂乳液混合,再添加其他組分。
納米二氧化鈦是良好的納米涂層材料,同時(shí)可自潔抗菌,將納米二氧化鈦粉用于涂料中,可使其具備殺菌功能。光的照射可以引起二氧化鈦表面在納米區(qū)域形成奇妙的超雙親性(親水性及親油性兩相共存)。
在波長小于400nm的光照下,顆粒能吸收高于其禁帶寬度的短波光輻射,產(chǎn)生電子躍遷,價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶,并形成電子-空穴對,將能量傳遞到周圍介質(zhì),誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng),從而具有光催化性能。在光擴(kuò)散涂料中添加二氧化鈦等納米粒子不但能提高耐老化性,還可明顯增加涂層的硬度和附著力。