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中空聚合物微球在涂料中的应用
 
      在涂料领域,早期利用中空结构微球的例子,多为中空无机粒子,例如,中空玻璃微球的使用。现在,随着中空聚合物微球合成技术的进步、成熟,其产品的商品化,他们在涂料中的应用也日益受到关注。中空聚合物微球可以在水性涂料中部分取代二氧化钛,在一些特种涂料中起到白色着色剂的作用,其绝热功能能够提高建筑涂料的绝热性,一些具有交联结构的中空聚合物微球,还可以作为防粘连剂使用。
      由于中空聚合物微球内部空气/聚合物界面间折射率的不同,光通过时会发生散射,从而使这种聚合物微球具有了良好的光遮盖性。中空聚合微球对光的散射能力(遮盖性)与其中空部分的大小、微球的形状有很大关系。相关权威部门研究表明,随着壳包裹量的增加,中空聚合物微球的形态越来越规整,其遮盖力越好。
      在水性建筑涂料中,中空聚合物微球可作为二氧化钛的替代品,赋予涂料一定的遮盖力。而且,在较高二氧化钛浓度的涂料中,二氧化钛可能会因为混浊效应而引起遮盖力的下降。添加的中空聚合物微球夹在二氧化钛粒子间,可以防止其互相接近,抑制混浊效应,进一步发挥二氧化钛的效果。如果按照体积取代计算,因为它比重小,用量较小,使用中空不透明聚合物微球,还具有较大的成本效益。将中空不透明聚合物微球用到涂料配方中,这种技术具有下列有点:不透明聚合物微球是着色颜料,可以直接为涂料提供遮盖力;通过增大钛白粉的空间占有率,提高了钛白粉的分散性和遮盖力;在此技术中,不透明聚合物微球只需要极少量的与之结合,减少了基料的用量,在较高的PVC下涂料各项性能不会下降。
     目前,国内外已有大量的专利文献,查到利用无机中空球体,特别是利用中空玻璃球和中空陶瓷球,或利用泡沫粒子,来提高涂料的保温绝热性能。例如,通过添加空心玻璃微珠或小于100 μm的白色氧化硅的陶瓷微小中空球体,可形成冰箱外壳或外壳涂料液,制备了冰箱外壳隔热结构外墙保温涂料等。它们无一例外都是利用了空心球体中空部分的绝热作用。另外,也有具有中空结构的聚合物被用于保温涂料,具有对环境无污染,保温效果好,施工造价低;使用寿命长;施工简易的优点。
      有一些涂料,例如汽车涂料,有着十分强烈的轻量化要求。早期的做法是添加无机中空体填料,但是由于其本身比重较大,而且在混练时易被破坏,降低自重不多,而且还导致了涂膜的耐低温碎落性下降。后来采用引入热塑性树脂发泡的方法,虽然其自重较轻,但是却存在发泡难于控制、强度降低等方面的缺点,而且其在混练是容易熔融变形,效果也不理想。引入交联型的中空聚合物微球,因其熔融温度高,耐压性优良,在各种树脂基体中的分散性良好,将有望成为一种有前途的树脂轻量化改性剂。
      有一些专利文献表明,使用具有多孔特征的材料,可以制备具有吸音效果的特种涂料,例如漂珠、树脂发泡颗粒、开孔膨胀珍珠岩等。这些材料的微孔结构,使它们具有吸音的效果。中空聚合物微球应用到涂料中,应能起到同样的效果。
 
发布日期: 2009/03/18    阅读人次: 3858
 
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