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金红石纳米二氧化钛在涂料中的应用

吴健春

吴健春. 金红石纳米二氧化钛在涂料中的应用[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(1): 43-49. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.007
引用本文: 吴健春. 金红石纳米二氧化钛在涂料中的应用[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(1): 43-49. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.007
Wu Jianchun. Application of rutile nano titanium dioxide in coatings[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(1): 43-49. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.007
Citation: Wu Jianchun. Application of rutile nano titanium dioxide in coatings[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(1): 43-49. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.007

金红石纳米二氧化钛在涂料中的应用

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.007
基金项目: 四川省科技支撑计划(2015GZ0225)。
详细信息
    作者简介:

    吴健春(1978—),男,四川简阳人,主要从事硫酸法钛白的工艺开发及纳米二氧化钛制备与应用研究,E-mail: wujianchun@126.com

  • 中图分类号: TF823

Application of rutile nano titanium dioxide in coatings

  • 摘要: 利用透射电镜(TEM)对纳米二氧化钛的形貌和粒度进行分析后,将纳米二氧化钛制成乳胶漆、汽车漆、家具漆和防腐漆,对其进行耐候性、随角异色等性能分析。结果表明,金红石纳米二氧化钛可大幅度提高乳胶漆的耐候性、耐水性、耐碱性和耐洗刷性能,可提高家具漆和防腐漆的耐候性;纳米二氧化钛和铝粉配合制成的汽车漆具有随角异色效果,二氧化钛的粒度对其随角异色性能有很大影响,平均粒径为280 nm的普通颜料钛白改性铝粉漆无随角异色效果,平均粒径为35 nm的纳米二氧化钛改性铝粉漆有显著的随角异色效果,并且随纳米二氧化钛加量的增加,其不同角度的颜色差异增大。
  • 图  1  普通钛白R706和纳米二氧化钛PGNR-B508的透射电镜照片

    Figure  1.  TEM of ordinary TiO2 pigment (R706) and nano-TiO2 (PGNR-B508)

    图  2  纳米TiO2改性苯丙乳胶漆的老化试验结果

    Figure  2.  The aging test results of styrene acrylic latex paint modified by nano-TiO2

    图  3  纳米钛白与普通钛白改性铝粉漆的五角度颜色对比

    Figure  3.  Color comparison of five angles between nano titanium dioxide and ordinary titanium dioxide modified aluminum paint

    图  4  不同粒度二氧化钛改性铝粉漆的五角度反射光谱

    Figure  4.  Five angle reflectance spectra of aluminum paints modified by TiO2 with different particle sizes

    图  5  不同加量纳米二氧化钛改性铝粉漆的五角度颜色对比

    Figure  5.  Color comparison of five angles during the aluminum paints modified by different amounts of nano titanium dioxide

    图  6  不同比例纳米TiO2改性家具漆的老化试验结果

    Figure  6.  Aging test results of furniture paints modified by different proportions of nano-TiO2

    图  7  不同比例纳米TiO2改性防腐涂料的老化试验结果

    Figure  7.  Aging test results of anticorrosive coatings modified by different proportions of nano-TiO2

    表  1  纳米TiO2的主要化学成分

    Table  1.   Chemical compositions of the nano TiO2 %

    试样TiO2SiO2Al2O3ZrO2
    PGNR-508 80.10 9.39 1.84
    R-706 93.00 3.00 2.50
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    表  2  纳米TiO2改性外墙乳胶漆配方

    Table  2.   Formulation of exterior wall latex paint modified by nano TiO2 %

    组分加量组分加量
    21.3绢白粉3.3
    DA分散剂0.4纳米二氧化钛0.5~3
    PE100润湿剂0.1乙二醇2.1
    消泡剂0.2成膜助剂1.5
    钛白粉16~19苯丙乳液27.8
    轻 钙8.1AT增稠剂0.6
    重 钙11.3
    沉淀BaSO43.3总计100
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    表  3  纳米TiO2改性苯丙乳胶漆试样编号及纳米TiO2加量

    Table  3.   Styrene-acrylic latex paint modified by nano-TiO2 with different addition amounts %

    BBLBT10BT20BT30
    0.01.02.03.0
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    表  4  汽车漆用纳米二氧化钛浆料配方

    Table  4.   The formulation of nano-TiO2 slurry for automotive paint %

    原料加量
    溶剂17.5
    添加剂5.3
    纳米TiO235.0
    树脂42.2
    合计100
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    表  5  纳米TiO2改性纯丙乳胶漆耐洗刷次数

    Table  5.   Washing resistance of nano-TiO2 modified pure acrylic latex paint

    编号纳米TiO2加量/%洗刷次数/次
    BBL-103250
    BT10-11.07250
    BT20-12.08800
    BT30-13.08750
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    表  6  纳米TiO2改性乳胶漆的耐水性和耐碱性

    Table  6.   Water resistance and alkali resistance of nano-TiO2 modified latex paint

    编号纳米TiO2加量/%耐水性/h耐碱性/h
    BBL-2014472
    BT10-21.0204204
    BT20-32.0204180
    BT30-43.0216196
    注:表中耐水性和耐碱性时间根据开始观察到起泡或开裂等破坏现象的时间减去观察时间间隔(12 h)得出。
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  • 收稿日期:  2020-12-15
  • 刊出日期:  2021-02-10

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