纳米涂料
胶原-In2O3纳米低红外发射率涂料的制备(二)
1. 2. 5 涂层的性能测试 [ 10 ]
采用美国 TA 公司 SDTQ600 热重分析仪对涂层进行 DSC- TGA; 按 GB /T 1728 - 1989, 采用 QGZ 型自动漆膜干燥时间测定仪测量干燥时间 ; 按 GB /T 6739 - 1996, 采用 QHQ 型漆膜铅笔划痕硬度仪测量涂膜硬度 ; 按 GB /T1720 - 1989, 采用 QFZ 型漆膜附着力实验仪测量涂膜附着力 ; 按 GB /T1768 - 1979, 使用 QMH 型涂膜磨耗仪测量涂膜的耐磨性。
1. 2. 6 红外发射率的测定
采用中科院上海技术物理研究所研制的 IR - 2 双波段发射率测量仪。待开机 1 h, 黑体温度稳定 , 在 250 ℃ 条件下不加滤光片校正后 , 测量 5 ~ 10 次 , 取平均值 , 即为其在 1 ~ 22 μ m 范围内的红外发射率。同样 , 在 250 ℃ 条件下装上 8 ~ 14 μ m 滤光片、在 350 ℃ 条件下换上 3 ~ 5 μ m 滤光片进行仪器效正后 , 分别测量其在 8 ~ 14 μ m 、 3 ~ 5 μ m 范围内的红外发射率。
2 结果与讨论
2. 1 临界颜料体积浓度的测定
用渗透率法测定涂层的渗酸率 J , 根据涂层的渗酸率确定涂料的 CPVC 值。
图 1 为涂层渗酸率随胶原 - In 2 O 3 复合纳米粒子 PVC 的变化图。
图 1 涂层 J 随胶原 - In 2 O 3 复合纳米粒子 PVC 的变化曲线
从图 1 中可以看出 , CPVC 值为 0.473, 此时涂层的渗酸率发生突变。由于涂层的一些性能如光泽、硬度、附着力等在 CPVC 会发生突变 , 因而测定涂料的 CPVC 值对涂层性能规律的把握具有重要的意义。
2. 2 涂层的硬度测试
表 1 为涂层硬度测试结果。
表 1 涂层的硬度测试结果
从表 1 中可以看出如下规律 : 随着胶原 - In 2 O 3 纳米复合物含量的增加 , 涂层的硬度呈逐渐升高后下降的趋势。原因是 : 胶原 - In 2 O 3 纳米复合物含量低时 , 成膜物质的含量高 , 涂层的硬度主要由成膜物的硬度决定 ; 随着复合物含量的增加 , 无机物含量增加 , 硬度增加 ; 复合物含量过高时 , 成膜物质的含量太低 , 无法将颜料粒子很好地粘结在一起 , 涂料的硬度下降。
2. 3 涂层的耐磨性测试
涂层的耐磨性能主要是用来表征粘合剂对颜料粒子的粘结能力。图 2 为涂层的失质量随 PVC 的变化趋势。
由图 2 可以看出 , 随着胶原 - In 2 O 3 纳米复合物含量的增加 , 涂层的失质量变多 , 涂层的耐磨性能逐渐变差。 PVC 值较低时 , 成膜物质环氧树脂含量较高 , 本身具有优良的耐磨性能 , 并且对颜料的粘结能力较强 , 此时涂层有很好的耐磨性能 ; 随着 PVC 值的逐渐升高 , 固含量增加 , 粘合剂的含量下降 , 对粒子的粘结作用降低 , 涂层的耐磨性能变差 , PVC 值在 55% 以上时 , 此时成膜物质体积分数较低 , 已经不能很好地将粒子粘结在一起 , 颜料体积增加时 , 涂层失质量迅速增加 , 耐磨性能急剧下降。
图 2 涂层的失质量随 PVC 的变化趋势
2. 4 涂层其他机械性能的测试
耐冲击性是测试涂层在高速负荷作用下的变形程度。通过观察冲击点附近涂层有没有皱痕以及裂纹现象来判断涂层的耐冲击性。



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