论文部分内容阅读
铝颜料作为重要的金属颜料之一,具有良好的金属光泽、“随角异色”效应和等独特的美观效果,还具有延缓涂层老化和保温的作用,广泛应用于工业涂料、汽车涂料、印刷油墨和塑料加工业等领域。然而,铝颜料由于化学性质活泼、比表面积大容易被腐蚀失去光泽,甚至引发爆炸的危险。因此,必须对铝颜料进行耐腐蚀研究,并且不能破坏其光学特性。本文为了提高铝颜料的耐腐蚀性对铝颜料进行双层包覆改性,对其过程机理进行探索,并将其与聚氯乙烯（PVC）制作成复合材料探究其力学性能。具体内容如下:1.通过溶胶/凝胶法以正硅酸乙酯（TEOS）和硅烷偶联剂KH570为二元改性剂,在弱碱性条件下对铝颜料进行包覆改性。二元改性剂TEOS/KH570能够在铝颜料表面形成致密均匀的SiO2包覆层,并且耐腐蚀性能明显优于一元改性剂。当TEOS:KH570为1:3时,此时制备出的铝颜料在pH=1的盐酸中的缓蚀效率是61.17%,且表面包覆一层透明的SiO2膜层,光泽度较空白铝颜料仅下降7 Gu。2.首先在铝颜料表面包覆一层SiO2,再通过异丙醇铝水解产生Al2O3,从而形成Al@SiO2@Al2O3的双层复合材料。结果表明:表面包覆质量分数约10%的SiO2和4%的Al2O3,室温条件下,反应时间为4 h,Al2O3能够在铝颜料表面形成表面光滑、致密的包覆层,在0.1 mol/L盐酸中,缓蚀效率达92.83%;添加0.10wt%铝颜料,PVC树脂的拉伸强度提高45.77%,断裂伸长率提高46.55%;添加0.10wt%的铝颜料时,PVC树脂的硬度提高27.05%。3.铝颜料经硅烷偶联剂（KH570）、正硅酸乙酯（TEOS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚丙烯酸甲酯（PMA）有机-无机复合包覆改性之后,与聚氯乙烯（PVC）及其他助剂通过熔融共混法制备出PA@SiO2@Al/PVC复合材料。通过正交试验得到原位聚合包覆PA的最佳条件是在80 ℃下,加入0.5 g MMA、0.5 g MA和0.01 g AIBN,此条件下得到的PA/SiO2/Al复合铝颜料的耐腐蚀性能最强,在pH为1的盐酸中48 h未析出氢气,缓蚀效率高达100%;铝颜料经表面包覆后与PVC树脂之间的相容性得到极大改善,且能够增强PVC的力学性能,PA@SiO2@Al/PVC复合材料的断裂伸长率、拉伸强度和硬度随着表面包覆效果的改善呈增大的趋势,与未添加铝颜料的PVC材料相比分别提高123.82%、91.87%和15.71%;TG表明PA@SiO2@Al/PVC复合材料的耐热性能有一定提高;光泽度也随着铝颜料包覆效果的改善而增加。