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耐磨液體硅膠的應用及產業化發展 |
2014-07-21 |
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耐磨概念
在遙控器、儀表等的按鍵表面涂上一層耐磨涂料,形成耐磨涂層,有助于提高按鍵的使用壽命。耐磨涂層的性能好壞,極大地影響手機、儀表的壽命。為了形成耐磨的涂層,可以使用硅樹脂,也可以使用無機填料補強的硅膠,但硅膠涂層同時還能賦予按鍵柔軟、舒適的良好手感,更加適用于遙控器、儀表等的按鍵涂料。
耐磨涂層粘接原理
涂層良好的耐磨性能與涂層之間及涂層與基體間的界面結合強度有關。界面粘結機理的五大理論有:吸附作用理論、靜電作用理論、化學作用理論、界面反應或界面擴散理論及機械作用理論。
影響涂層耐磨性能的因素
高聚物涂層磨損有其過程特點,它們大體上分為三個階段:初磨階段,此時在一定載荷下,表面逐漸磨平,磨損速度很快,其后磨損速度很快地減慢,進入穩定磨損階段,這時磨損速率已經基本上穩定下來,磨損量與時間幾乎成正比,最后進入急劇磨損階段,其特征為磨損速度急劇增加。在摩擦過程中,穩定磨損階段是工作段。
硅油的影響
有機硅基膠中粘度較低的乙烯基硅油可提高硅膠的交聯密度,使其具有較高的拉伸強度和硬度;而粘度較大的乙烯基硅油可使硅橡膠具有較高的彈性和較大的伸長率。硅油可以起到防止顏色不勻,改進伸展性,使涂膜表面均勻、增加鮮艷性、光滑的效果。
催化劑的影響-Pt
加入催化劑能改善涂料的固化性,但會影響漆膜的耐熱性及耐水性,所以在催化劑的品種及添加量上要妥善調配。有機硅耐熱涂料都使用催化劑使固化溫度下降、固化時間減少。
官能度的影響
單官能度單體只有一個活性基團,在固化過程中不能產生交聯點,交聯密度低,導致耐磨性降低。增加單體的官能度會加速固化的過程,但同時會對最終轉化率帶來不利的影響,導致聚合物涂層中含有大量的單體殘留。單體官能度增加,涂層的交聯度增加,有利于耐磨性提高,但收縮率逐漸增大,對底材的附著力下降,導致涂層片狀脫落,磨耗值增大。同時,官能度增加,黏度大,不能很好的稀釋樹脂,但有時會因為涂料黏度過大,鋪展不好,固化時涂層容易開裂,所以選擇時應綜合考慮。
偶聯劑的影響
用偶聯劑對納米粒子進行表面修飾,可以顯著改善無機粒子的反應分散性和涂料對基材的附著力,提高涂層的耐磨性及其它力學性能。使用偶聯劑進行表面處理對提高粘結性能會有顯著改善。硅烷偶聯劑不僅有很好的反應能力,形成中間過渡層,還可降低底材與涂層的熱膨脹系數差異所產生的內應力,提高其界面的結合力,獲得較高的粘結強度。
溶劑的影響
溶劑的選擇對涂層的性能也有很大影響,若選擇不當,不僅涂層的表面狀態較差(桔皮,發霧,麻點等缺陷),光潔度降低,而且涂層的耐擦傷等性能也會收到影響。
厚度的影響
涂層的耐擦傷性能與其厚度有一定關系,涂層特薄時,耐擦傷性能自然不好。當涂層的厚度大于一定值時,耐擦傷性能和其厚度關系不大
補強填料對涂層耐磨性能的影響
硅膠的補強填料主要有白炭黑(SiO2)、碳酸鈣、碳化硅、氧化鋁、氧化鋅等,其中氣相法白炭黑的補強效果最好,且其顆粒越細補強效果越好。
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