涂料用二氧化硅消光剂最新研究进展-1

kba420

1 涂料用二氧化硅消光剂的性能要求

对传统涂料的消光研究表明，有效的消光或 降低光泽有赖于涂层表面形成微细的粗糙表面。涂层要形成微细的粗糙表面必须具备两个条件：一是漆 膜中存在大量粒径适宜的消光剂颗粒，二是涂膜干燥过程中产生体积收缩。涂料中所使用的消光剂应能满足以下基本要求：1)消光剂的折光指数应尽量接近成膜树脂的折光指 数(大多数树脂的折光指数在1.4-1.6)；2)耐磨、抗划痕性；3)良好的分散和再分散性能。

无定型二氧化硅因其折射指数与涂料工业中 使用的大部分树脂的折射指数相近，为1.46，因此，无定型二氧化硅用于清漆中具有良好的光学性能， 成为高档涂料消光剂的首选。影响二氧化硅消光剂的主要特性参数有孔体积(孔隙度)、平均粒径和粒径 分布、表面处理等。

对于给定粒径的二氧化硅消光剂来说，其消光效率随着孔体积的增大而提高。二氧化硅的平均粒径及其粒径分布 对于涂料光泽度的降低起重要作用。对于给定涂料和涂膜厚度，在消光剂粒径与涂料干膜厚度相对应时，消光效果最好。粒径分布的频带越窄 其消光效率越高。

二氧化硅经有机物进行表面处理能改善其在 涂料中的分散性，并能增加涂膜的抗划伤性，防止涂料在贮存过程中出现硬沉淀，具有较好的再分散性能。

2 国外二氧化硅消光剂的研究进展

美国W.R.Grace Davison公司在二氧化硅消光剂研究与生产方面一直处于世界领先水平，其产品已形成系列化，目前中国 市场上常见到的SYLOID®ED系列即为他们的产品。最近在SYLOID® ED系列的基础上又推出了性能更加优越的新一代SYLOID® EC系列消光剂，将二氧化硅消光剂的孔隙 率由SYLOID® ED系列的1.8mL/g提高到2.0mL/g。由于孔隙率的提高，从而提高了消光剂的消光效率 。

作为世界二氧化硅生产巨头之一的德国 Degussa公司也推出自己的系列产品，不仅推出气相法生产的TS系列高档二氧化硅 消光剂，还研制出以沉淀法生产的HK和OK系列高效消光剂。英国Crosfield公司与Ineos公司合并后更加大了在二氧 化硅消光剂方面的研究与生产，以他们的专利在产的Gasil® HP系列二氧化硅消光剂也畅销世界各地。此外还有法国Rnodia公司生产的“TIXOSIL”系列，美国PPG公司生产的“Lo-Vel”系列，亚洲的日本和韩国也推出自己的二氧化硅消光剂产品。以上主要国家 产品见表1、表2、表3。

表1 Ineos公司HP系列二氧化硅消光剂

项目
孔容/(mL·g-1)
吸油值/g
平均粒径/μm
pH
表面处理

HP-210
1.8
250
6.4
3.5
蜡

HP-220
1.8
250
8.0
3.5
蜡

HP-240
1.8
250
6.2
7.0
蜡

HP-340
1.8
250
6.4
3.5
蜡

HP-260
1.8
280
6.6
3.5
蜡

HP-270
1.8
280
8.7
3.5
蜡

HP-39
1.8
280
10.3
7.0
蜡

HP-285
1.8
280
8.7
7.0
无机

HP-395
1.8
280
14.5
7.0
无机


注：孔容为表 面处理前二氧化硅孔体积，吸油值指100g SiO2吸油量，下同；平均粒径采用Malvern 100 mm lens激光衍射法 测定。

表2 W.R.Grace Davison 公司SYLOID® 系列二氧化硅消光剂

项目
w(SiO2)/%(干基)
孔容/(mL·g-1)
比表面积/(m2·g-1)
吸油值/g
平均粒径/μm
pH
表面处理

ED-30
99.0
1.8
350-400
300
6.0
7
有机

ED-40
99.0
1.8
350-400
300
7.0
7
有机

ED-50
99.0
1.8
350-400
300
8.0
7
有机

ED-3
99.0
1.8
350-400
300
6.0
7
无机

ED-5
99.0
1.8
350-400
300
9.0
7
无机

C803
99.0
2.0
350-400
300
3.7
7
无机

C805
99.0
2.0
350-400
300
5.0
-
无机

C807
99.0
2.0
350-400
300
7.0
-
无机

C809
99.0
2.0
350-400
300
9.0
7
无机

C7000
99.0
2.0
350-400
300
4.5
3-4
有机

C307
99.0
2.0
350-400
300
7.0
7
无机

C906
99.0
2.0
350-400
300
6.0
-
有机

C907
99.0
2.0
350-400
300
7.0
7
有机


注：比表面积为处理前二氧化硅比表面积； 平均粒径采用激光衍射法测定。

表3 Degussa公司二氧化硅系列消光剂

项目
w(SiO2)/%(DIN55921)(1000℃,2h)
W(水分)/%(DIN78712)(105℃,2h)
吸油值/g(DIN58199)

TS100
99.8
4.0
360

Tk900
99.0
2.0
90

HK125
98.0
6.0
160

HK400
98.0
6.0
220

HK450
98.5
7.0
255

HK460
98.5
7.0
255

OK412
99.0
6.0
220

OK500
98.0
6.0
220

0K520
98.0
6.0
270

0K607
98.0
6.0
220


续表 3

项目
平均粒径/μm(Laserdiffraction)
平均粒径/μm(Mittelwert)(TEM)
pH(DIN78719)
表面处理

TS100
11.0
4.0
6.5
无机

Tk900
11.0
4.0
3.5
无机

HK125
9.5
4.0
6.0
无机

HK400
6.0
3.0
6.0
无机

HK450
10.4
3.0
6.0
无机

HK460
7.3
2.5
6.5
无机

OK412
6.0
3.0
6.0
有机

OK500
6.0
3.0
6.0
有机

0K520
6.0
3.0
6.0
有机

0K607
6.0
2.0
6.0
有机


目前国外二氧化硅消光剂的发展方向主要是 大孔容、易分散及高透明性、低粉尘及表面处理。如W.R.GRACE公司SYLOID C-系列二氧化硅消光剂孔体积已达2.0mL/g；W-系列二氧化硅消光剂由于在 二氧化硅的孔隙中含有水分，这样，高孔隙率的二氧化硅就不再吸收配方中的水分，因而不会产生粉尘 ，适用于水性涂料体系，更符合环保涂料要求。Crosfield公司最新产品WP2二氧化硅消光剂其孔体积 也达2.0mL/g，消光效率提高30%。PPG公司的Lo-Vel 2010蜡改性二氧化硅消光剂 其消光性和分散性均得到改善，对于UV防水卷材涂料尤为适用，其典型的黑格曼(Hegman)指数等于5；Degussa公司的经有机物表面处 理的OK-500消光剂，在涂料中极易分散，广泛用于各种高档涂料；Rhodia公司生产的HP34M消光粉，吸油值每100g高达 380mL，粒径分布窄，并经有机物表面改性，具有高吸附力和低磨损性，消光效果极佳，涂膜具有优良的 表面手感，用于高质量的家具或汽车的清漆中。

新研助剂

辛苦了！收藏:handshake

baba

谢谢！辛苦了！学习了

5234225

辛苦，辛苦。

五环之外

介绍的非常好,国内生产厂家有哪些做的比较好的?

zcxiaojiaju

非常好的文章呀

jhon2010

楼主给你补充一款消光粉；  
有机树脂微球消光粉
★有机树脂微球★
UV专用消光剂系列
SWAR-1076系列是球形微粉，利用高分子聚合技术，以甲基丙烯酸酯类、苯乙烯等为基础，通过交联、接枝官能团等手段开发的微球类产品，展现出多种多样的性能，不同于普通SIO2型消光粉。
【外观】：


【技术指标】：
材质        Cross MMA        Cross Melamine-formaldehy
折射率        1.49        1.57
比重：        1.19        1.45
吸油量（ml/100g）        0.5-0.9        250
平均粒径        5-10微米        2-5微米
型号        SWMBX        SWAR1076
【与二氧化硅类对比产品特性】：
●        粒径分布窄，极佳的消光效果；
●        高透明度，不易形成雾状；由于其折射率,跟大部分树脂的折射率非常接近，其透明性非常好，尤其适合需要打磨、重涂、返工的工序;
●        涂膜手感极佳、平滑、耐划伤、耐磨损；
●        高剪切下稳定性强；
●        较好的耐化学性和耐酸碱性能；无机消光粉由于是做了有机表面处理，当它的处理层受到破坏时，它的耐酸碱、耐候性就会受到致命的破坏，所以一般来说它的耐酸碱、耐候性是满足不了客户的要求，而有机消光粉由于其本身是有机物，耐酸碱、耐候性是能满足配方的需求;
●        不会出现常见的高粘度问题。不影响触变性，几乎可以做牛顿流体
●        对油漆干燥、重涂附着力无影响。
●        做全哑时添加量只要8%左右，比SIO2类用量少，同时不容易下沉
●        用于皮革表面处理剂除了具有消光性外，同时具有极佳手感，爽滑特性。


【建议添加量】： 5-8%

【应用】：
1、消光剂(UV油墨、UV木器与家具涂料、UV塑胶涂料、卷材涂料等等)
2、皮革表面处理剂
3、改良剂（如塑料、橡胶、油漆油墨、粘合剂、纸张等等）
4、填料 （纸张）
5，清漆及色漆的消光剂和闪光铝粉颜料的定向剂

chen123027

消光剂也可以增加铝粉闪烁效果吗？好象两者是矛盾的吧？