Различные уровни добавления газофазных наноматериалов Какие секреты скрываются в характеристиках УФ-покрытий? 

С непрерывным развитием индустрии покрытий требования к их характеристикам становятся все более строгими. УФ-покрытия, известные своей быстрой отверждаемостью, экологичностью и энергоэффективностью, нашли широкое применение во многих отраслях. Пирогенный диоксид кремния и нано-оксид алюминия, нанесенный методом осаждения из паровой фазы, как два важнейших наноматериала, выполняют в покрытиях множество функций, включая загущение, тиксотропность, матирование и износостойкость. Исследование влияния различных уровней добавления на характеристики УФ-покрытий имеет решающее значение для оптимизации рецептур и улучшения свойств покрытий.

Пирогенный диоксид кремния является одним из наиболее важных ультрадисперсных неорганических материалов, характеризующимся мелким размером частиц, большой удельной поверхностью, высокой адсорбционной способностью поверхности, высокой поверхностной энергией, исключительной химической чистотой и превосходной диспергируемостью. Он обладает отличительными свойствами термостойкости и электрического сопротивления, а также превосходной диспергируемостью, стабильностью, упрочняющей способностью, загущающим эффектом и тиксотропностью. Аналогичным образом, парофазный нанооксид алюминия представляет собой важный ультратонкий неорганический новый материал. После поверхностного трения он приобретает положительный заряд, демонстрируя высокую поверхностную активность и адсорбционную способность частиц.

Как члены семейства парофазных наноматериалов, как они ведут себя в УФ-покрытиях при различных уровнях добавления? Технический персонал компании АО Хубэй Хуэйфу Наноматериалы Ltd. систематически исследовал влияние парофазного диоксида кремния и парофазного нанооксида алюминия при различных уровнях добавления на вязкость, тиксотропность, блеск и прозрачность, а также стойкость к истиранию УФ-отверждаемых покрытий. Сравнительные эксперименты показали, что оба наноматериала оказывают значительное регулирующее влияние на свойства покрытий посредством поверхностных эффектов и механизмов формирования сетевой структуры, хотя направление их действия и оптимальная дозировка имеют заметные различия. Эти результаты обеспечивают теоретическую основу для разработки функциональных УФ-покрытий.

Во-первых, было проведено сравнение влияния пирогенного кремнезема и нанооксида алюминия на вязкость и тиксотропность УФ-покрытий.

По мере увеличения доли добавки пирогенного диоксида кремния и нано-оксида алюминия с 0,5% до 2,5% вязкость и тиксотропность УФ-покрытия продолжали расти. Однако при одинаковых долях добавки пирогенный диоксид кремния продемонстрировал значительно более выраженный загущающий эффект, чем нано-оксид алюминия. Сравнивая их тиксотропные свойства, нанооксид алюминия оказывал ограниченное влияние на тиксотропность УФ-покрытия; даже при увеличении уровня добавки тиксотропные изменения оставались минимальными. Напротив, пирогенный диоксид кремния продемонстрировал отличную тиксотропность, достигнув максимального значения при уровне добавки 2,5% в этом эксперименте.

Это объясняется высокой удельной поверхностью, высокой реакционной способностью и трехмерной сетевой структурой пирогенного кремнезема. Эта сеть легко формируется и разрушается, придавая выраженную тиксотропность.

Во-вторых, технические специалисты АО Хубэй Хуэйфу Наноматериалы сравнили влияние пирогенного кремнезема и нано-оксида алюминия на свойства гашения УФ-покрытия.

С увеличением добавки пирогенного кремнезема блеск УФ-покрытия уменьшается, а прозрачность остается неизменной. Это указывает на то, что увеличение добавки оказывает более выраженное влияние на матовые свойства, но практически не влияет на прозрачность покрытия.

С увеличением дозировки нано-оксида алюминия, нанесенного методом парофазирования, блеск и прозрачность УФ-покрытия не претерпели значительных изменений, что указывает на незначительное влияние нано-оксида алюминия на матовые свойства УФ-покрытий.

Впоследствии технические специалисты АО Хубэй Хуэйфу Наноматериалы провели дополнительные испытания по влиянию пирогенного кремнезема и нано-оксида алюминия, нанесенного методом парофазирования, на стойкость УФ-покрытий к истиранию.

По мере увеличения содержания пирогенного диоксида кремния и пирогенного нанооксида алюминия с 0% до 0,5% показатели истирания демонстрировали тенденцию к снижению, что указывает на то, что добавление пирогенных наноматериалов снижает истирание покрытия и повышает его износостойкость. Однако по мере увеличения уровня добавки показатели истирания стабилизировались, и износостойкость больше не улучшалась при дальнейшем увеличении содержания.

Различные уровни добавления пирогенного кремнезема и пирогенного нанооксида алюминия оказывают различное влияние на тиксотропность, блеск, прозрачность и стойкость к истиранию УФ-покрытий. Пирогенный кремнезем значительно повышает тиксотропность УФ-покрытий, проявляет выраженный матовый эффект и существенно улучшает стойкость покрытия к истиранию. В практическом применении уровень добавления пирогенного кремнезема должен рационально контролироваться в соответствии с конкретными требованиями для достижения оптимальных характеристик покрытия. Парофазный нанооксид алюминия оказывает относительно незначительное влияние на вязкость-тиксотропность и блеск УФ-покрытий, однако он улучшает текучесть и наносимость покрытия, что потенциально открывает возможности для повышения стойкости к истиранию. Необходимы дальнейшие экспериментальные исследования сотрудников АО Хубэй Хуэйфу Наноматериалыдля тщательного изучения механизмов и закономерностей, определяющих влияние парофазных наноматериалов на свойства УФ-покрытий, что позволит получить более научные основания для разработки рецептур и оптимизации характеристик.