硅溶膠中的二氧化硅粒子因具有剛性高、強度高、吸收紫外線、高吸附性、高分散度、綠色等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用到造紙、建筑涂料以及電子工業(yè)等領(lǐng)域。
UV固化水性木器涂料在使用過程中力學(xué)性能、固含量、抗紫外老化和隔熱性等性能無法達(dá)到使用要求,而硅溶膠則可以對其進(jìn)行改性。硅溶膠膠體粒子具有相當(dāng)大的比表面積,粒子本身無色透明,不會影響被覆蓋物的本色。
硅溶膠的引入,可以影響涂層耐磨性、硬度、附著力、抗沖擊強度、光澤度等,合適的硅溶膠添加量,可以獲得整體性能更好的UV固化水性木器涂料。
硅溶膠在涂料中的占比1%~3%時,涂層的耐磨性顯著提高,但是當(dāng)硅溶膠的占比高于3%時,復(fù)合涂層的耐磨性卻有所下降。
硅溶膠的成分主要為二氧化硅顆粒,少量二氧化硅能顯著提高涂層的耐磨性,同時不影響涂層的透明度。但隨著添加量的進(jìn)一步增加,由于二氧化硅比表面積較大,造成其在涂料溶液中分布不均而發(fā)生自團(tuán)聚的現(xiàn)象,從而使得涂層的磨耗值增加,即涂層的耐磨性降低。
硅溶膠含量~1%時,復(fù)合涂層的硬度達(dá)到H級別,硬度顯著提高,雖然硅溶膠的添加量較少,但是其與水性UV木器涂料能充分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成化學(xué)鍵,使其漆膜硬度顯著提高;
但過高尚未硅溶膠含量反而會導(dǎo)致漆膜硬度降低,這可能是由于硅溶膠中的二氧化硅分散不均發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,使得涂層不能形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而造成的。硅溶膠的添加量對復(fù)合涂層的附著力有著顯著的改變,當(dāng)硅溶膠較少時其與水性UV木器涂料可以充分反應(yīng),使得涂層的內(nèi)外應(yīng)力達(dá)到平衡,涂層的附著力增強;
當(dāng)硅溶膠過多時導(dǎo)致反應(yīng)不 不能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),使得涂膜與基材結(jié)合的牢固度降低,從而降低了涂層的附著力硅溶膠的含量較少時,其可與UV固化水性涂料基體充分反應(yīng)形成化學(xué)鍵合作用,使漆膜的抗沖擊強度顯著提高,硅溶膠含量過高,由于硅溶膠中二氧化硅粒子發(fā)生團(tuán)聚和自交聯(lián)反應(yīng),使得涂層的抗沖擊強度有所下降。
硅溶膠對涂層的光澤度影響較大,隨著硅溶膠的增加,涂層的光澤度呈現(xiàn)出下降趨勢。
這是由于硅溶膠是膠體溶液,因顆粒細(xì)微(接近分子狀態(tài)),析膠時的二氧化硅具有較高的活性,黏結(jié)包裹涂料中的粉狀顆粒,與某些無機(jī)鹽類、金屬氧化物生成新的硅酸鹽無機(jī)高分子化合物,硬化成膜。
細(xì)微的顆粒對基層滲透力強,可通過毛細(xì)管作用滲入到基材的內(nèi)部,因此它與UV固化水性木器涂料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成無機(jī)不透明物質(zhì),使涂層的光澤度和透明度大大降低。