纳米材料浓缩浆及其在涂料中应用的研究

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该文提出纳米材料浓缩浆的概念及其稳定分散机理、设计原则和制备工艺方法.应用该设计原则和制备工艺方法,研制出多种分散性和稳定性良好的纳米氧化物浓缩浆,这些纳米氧化物浓缩浆的固含量大于55﹪,粘度小于4OmPa.s,贮存期1个星期以上,最长的在3个月以上.从而解决了纳米氧化物在非水介质中分散时存在固含量低、粘度大、不稳定的关键问题,为纳米粉体材料的稳定分散技术开辟了一条新途径.同时对纳米氧化物的非水介质分散体系进行了较深入研究.采用XRD,TG,DTA,研究了纳米氧化物浓缩浆的晶相组成和热稳定性.发现纳米氧化物浓缩浆的晶相组成与原始纳米粉的相同,纳米氧化物浓缩浆的脱去溶剂的浓缩物在150℃以下是稳定的,失重率不到1 ﹪.从其结构稳定性和热稳定性来看,它是适合溶剂型涂料体系的.研究了纳米氧化物浓缩浆的流变行为.确定了纳米氧化物浓缩浆中超分散剂的最佳用量,纳米氧化物浓缩浆的粘度随着固含量的增大而增大.超分散剂在纳米氧化物浓缩浆中起到了提高固含量、降低粘度的作用.利用流变助剂使纳米氧化物浓缩浆由牛顿流体渐变到假塑性流体,改善了贮存稳定性.利用红外光谱和Rahacek方法研究了纳米氧化物粒子表面吸附超分散剂的情况.计算了纳米粒子表面吸附层的厚度、特征超分散剂吸附量和溶剂吸附量.用离心沉降方法和自然贮存方法研究了纳米氧化物浓缩浆的分散稳定性.在粘度和比重差别不大的情况下,纳米氧化物浓缩浆的分散稳定性随着超分散剂的特征吸附量和吸附层厚度的增大而提高.纳米复合涂料的性能研究结果表明,由纳米材料浓缩浆制备纳米复合涂料的工艺方法是合理的和切实可行的.
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