發(fā)布時間: 2025-01-02 發(fā)布人:旭豐粉體
往期文章說到,滑石粉、硅藻土、高嶺土、氣相二氧化硅等都是專用作消光劑的功能細料,它屬于無機填充型消光劑。在涂膜干燥時,它們的微小顆粒會在涂膜表面形成微粗糙面,減少光線的反射獲得消光外觀。但這類消光劑的消光效果要受到很多因素的制約。
以二氧化硅為例,它在用作消光劑時,其顆粒的孔體積、中位粒徑及粒徑分布、干膜厚度以及顆粒表面是否經(jīng)過處理等因素,都會影響到它的消光效果。
1、粒徑與消光性能的關(guān)系
隨著粒徑的增大,消光效果變好。由于消光效果的好壞主要取決于涂膜表面的粗糙度,所以中位粒徑大的消光粉容易造成強的表面粗糙效果,消光效果也較好。
但是粒徑的大小要和涂膜的厚度相協(xié)調(diào)。若中位粒徑太小,埋在涂膜內(nèi)不能突出表面構(gòu)成表面粗糙度,那么就沒有消光效果。中位粒徑太大,雖然可以構(gòu)成比光波波長大得多的不平度,但易于造成表面弊病。最好是中位粒徑與涂膜的厚度相近。
表1.消光粉的不同細度應(yīng)用不同行業(yè)
對于粒徑分布寬,加到涂料中,粒徑大的需變小才能達到有效的消光粒徑,而過小的粒徑就失掉了消光效果。所以消光粉的粒徑分布越窄,消光效果就越好。
2、粒徑與透明性的關(guān)系
隨著中位粒徑的增大,透明性變差。這是因為,透明性是指物體透過可見光并散射較少的性質(zhì)。粉料的最佳粒徑一般應(yīng)為光線在空氣中波長的1/2,即0.2~0.4um。大于此值,粉料的總表面積減少,對光線的總散射能力降低,小于此值,粉料將失去對光線的散射能力。
粉料通常是不同粒徑的混合體,粒徑在0.01~50um之間。
在體系中,消光粉的粒徑越小,散射可見光越少,大量入射光線因發(fā)生繞射而透過消光粉,因此體系的透明性越好。但中位粒徑太小,發(fā)揮消光作用的粒子就越少,起不到應(yīng)有的消光作用。當(dāng)中位粒徑與涂膜的厚度協(xié)調(diào)的情況下,中位粒徑越大,消光粉的消光效果越好。因此在選擇消光粉時要同時考慮消光、透明與涂膜厚度的因素,通過做對比試驗選擇最符合要求的消光粉。
3、粒徑與消光性能的關(guān)系
在相同的體系中,放置相同的時間,中位粒徑大的體系,粉體下沉的速率快,且容易形成硬沉淀。這是因為粒徑的平方與沉降速率成正比,因此中位粒徑越大沉降速率越快。
對于粒徑分布較窄的粉體,太細或太粗的顆粒較少,因此基本上所有顆粒的下沉速率一致,因此粉體沉淀后,上層液體較清澈。而粒徑分布較寬的粉體,太細或太粗的粉體較多,導(dǎo)致粒徑較大的先沉淀,粒徑小的粉體后沉淀,所以上層液體較渾濁。
4、分散方法
消光粉只有在漆膜表面形成光線漫反射,才會發(fā)生消光效果。所以盡量避免研磨,研磨會破壞消光粉的海綿狀結(jié)構(gòu),降低其消光性。
5、孔隙率
消光劑一般像小海綿一樣,內(nèi)部有很多孔隙。正由于這種顆粒物造成了消光所必須的微表面粗糙度。同粒度,氣孔率越高越可以獲得更高的消光效率。
6、消光粉表面處理
有機蠟處理的消光粉,吸油量小,易分層沉降形成軟沉淀,而且有機物處理的消光劑比相當(dāng)?shù)臒o處理的消光粉的消光效率要低一些。
未處理的消光粉,吸油量大,觸變性大,不易分層沉降,但是容易產(chǎn)生硬沉淀,透明性和消光性要好于相同的蠟處理消光粉。
結(jié) 論
綜合以上因素,較大的孔體積、粒徑分布均勻并且粒徑大小和干膜厚度相匹配的二氧化硅,其消光性能較為優(yōu)良。