氧化铝纤维在建筑乳胶涂料中的应用

kba420 · 发表于 2007-9-24 16:00:39

摘要：以氧化铝纤维毡经剪切、分散、除杂及改性后，制得稳定的含氧化铝纤维悬浮液的建筑乳胶涂料，经性能测试涂层硬度，耐沾污性和耐擦洗性等有很大提高，涂料体系的触变性、储存稳定性也有明显改善。

关键词；氧化铝纤维；悬浊液；乳胶涂料

氧化铝纤维是高性能的无机纤维，它不仅具有强度高、模量大、热导率小、热膨胀系数低、耐热性和耐高温氧化性能好等优点，而且表面活性好，易与树脂、金属、陶瓷基体复合，形成诸多性能优异、应用广泛的复合材料。在航天、军工及高新科技领域中，氧化铝纤维多用于增强复合材料和高温耐热材料。

能否将氧化铝纤维应用于建筑涂料体系，使所研制的涂料的涂层强度得以增强、耐污性及其它性能得以改善，这是涂料工作者非常感兴趣的。目前鲜见用无机纤维以增强涂层强度及改善涂料其它辅助效应的文献资料。本文通过一定的分散方法，将用于陶瓷窑炉保温的氧化铝毡引用于涂料体系，制备了含氧化铝纤维的复合涂料，并评价了该涂料涂层的硬度、耐沾污性、耐擦洗性以及涂料体系的触变性、存储稳定性等性能，讨论了氧化铝纤维的应用效果，并分析了氧化铝纤维用量对涂料性能的影响，从而给出了一种价廉有效的增强涂层强度的途径。

2 实验部分

2 ． 1 主要原料及设备

(1) 主要原料。氧化铝纤维毡 ( 湖南科发窑炉公司 ) ，主要用作陶瓷窑炉的保温隔热材料；表面活性剂：十二烷基苯磺酸 ~(DBS) ，化学纯；基料：硅丙乳液 ( 北京互益公司 ) ；颜填料：重质碳酸钙、金红石型钛白粉、滑石粉、硅灰石 ( 北京国利微粉公司 ) ；涂料助剂：乙二醇、分散剂、成膜助剂、流平剂、消泡剂、增稠剂 ( 罗门哈斯、汉高、海川等公司提供 ) 。

(2) 设备。 DJ-1 电动搅拌器， AR1 140 电子天平， CFJ-0 ． 4 高速剪切分散仪， ZK072 电热真空干燥箱， OLYMPUS-BX51 偏光显微镜， QBY 一Ⅱ摆杆式漆膜硬度计， NDJ-1 型旋转粘度计， C84-II 反射率仪， JTX — II 耐洗刷仪等。

2.2 氧化铝纤维的制备与涂料配方

2.2.1 氧化铝纤维毡的预处理及氧化铝纤维的制备

将氧化铝纤维毡浸入水中，高速剪切 30min ，将棉絮状纤维切散分开，并分离纤维包杂的氧化铝微粒过 16 目筛，保留筛上物，再将筛上物化浆、过筛 (2 ～ 3) 次，充分除去氧化铝微粒以得到较纯的氧化铝纤维。将除杂洗涤后的氧化铝纤维分散在含有配方要求的 DBS 量的水中，呈悬浊状，钡 4 量其固含量，作为计算涂料配方的依据。

2 ． 2 ． 2 涂料配方及制备

将涂料配方列于表 1 中。按表 1 配比，先将含氧化铝纤维的悬浊液加入到分散罐中，在低速搅拌下依次加入分散剂、重质碳酸钙、钛白粉、滑石粉和硅灰石进行初步混合，然后高速剪切分散 (40 — 50)min ，最后再在低速搅拌下加入硅丙乳液、成膜助剂和增稠剂及流平剂等，即得到含氧化铝纤维复合乳胶涂料。