水性涂料用功能矿物粉体材料研究进展及评价_孙亚光

2017年第36卷第12期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·4613·化 工 进展二氧化钛颜料表面包覆及光活性评价研究进展李家其1，周硕林1，2，徐琼2，钟文周2，刘贤响2，尹笃林2（1长沙师范学院初等教育系，湖南 长沙 410100；2石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室，湖南师范大学化学化工学院，湖南 长沙 410081）摘要：二氧化钛是目前应用最为广泛的白色颜料，但由于其在紫外光照下表现出光催化活性，造成与之接触的有机基质出现龟裂、失色和粉化等现象，严重影响了涂层及复合材料的使用寿命，也限制了二氧化钛的应用范围，研究二氧化钛表面包覆及光活性评价对相关产业发展具有重要的意义。

本文综述了近年来国内外二氧化钛表面包覆方法，主要包括无机包覆和有机包覆，详细介绍了二氧化钛颜料光活性评价方法的探索，并对上述评价方法的优缺点进行了简要对比，指出在二氧化钛表面实现可控、高效、针对性的包覆及建立可靠、适用、快速的光活性评价方法是二氧化钛颜料领域的主要研究方向。

关键词：二氧化钛；颜料；光活性；降解；包覆；评价中图分类号：O612.4 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）12–4613–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1547Research progress on the surface coating and photo-activity evaluation oftitanium dioxide pigmentLI Jiaqi 1，ZHOU Shuolin 1，2，XU Qiong 2，ZHONG Wenzhou 2，LIU Xianxiang 2，YIN Dulin 2（1Junior Education Department ，Changsha Normal University ，Changsha 410100，Hunan ，China ；2National & LocalJoint Engineering Laboratory for New Petro-chemical Materials and Fine Utilization of Resources ，College of Chemistry and Chemical Engineering ，Hunan Normal University ，Changsha 410081，Hunan ，China ）Abstract: Titanium dioxide （TiO 2）is an important white pigment ，which is widely used in paint ，plastic ，paper and rubber industries. However ，TiO 2 is able to catalyze the degradation of organic matrix under UV light ，which causes unfavorable results in properties ，such as discoloration ，cracking ，and chalking. This photo-catalytic behavior seriously limits the utilization of titanium dioxide in organic coatings. Hence ，the surface coating and photo-activtiy evaluation of TiO 2 is necessary and important. In this paper ，surface treatment of inorganic or organic on TiO 2 was reviewed. In detail ，the evaluation methods of photo-activity of titanium dioxide pigment were also introduced ，and the advantages and disadvantages of the methods were summarized. The realization of the controllable ，efficient and targeted coating on TiO 2 surface ，and the development of the reliable ，applicable and rapid method to assess the photo-activity of TiO 2 pigment will be main research directions in this field. Key words ：titanium dioxide ；pigment ；photo-activity ；degradation ；coating ；evaluation二氧化钛（TiO 2）是最重要的白色颜料，广泛应用于涂料、油墨、造纸、塑料与合成纤维等领 域[1]。

表面技术第53卷第4期原位生长的CNTs@MoS2杂化物增强水性膨胀型防火涂料的耐火和隔热性能王晓明1，朱耿增1，金义杰2，贾丹2*，段海涛2，詹胜鹏2，杨田2，凃杰松2，章武林2，马利欣2（1.国网山东省电力公司电力科学研究院，济南 250003；2.武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室，武汉 430030）摘要：目的设计并研制一种耐火和隔热性能突出的水性膨胀型防火涂料。

方法以碳纳米管（CNTs）、四水合钼酸铵、十六烷基溴化铵（CTAB）、硫脲为原料，通过简单的一步水热法原位生长出一种新型的CNTs@MoS2杂化物，并采用FT-IR、XRD、拉曼光谱、SEM等手段对复合杂化物进行表征。

再将CNTs@MoS2杂化物作为增效剂分散在水性膨胀型防火涂料（CNTs@MoS2/WES）中，通过大板实验和涂层、炭焦层表面分析评价了涂层的耐火和隔热性能。

结果与WES（膨胀倍率为3.90）、CNTs /WES涂层（膨胀倍率为6.04）、MoS2/WES涂层（膨胀倍率为 4.59）相比，CNTs@MoS2/WES涂层具有最高的膨胀倍率（8.88）。

CNTs@MoS2/WES涂层所涂覆的钢板在燃烧40 min后背面温度最低（133.3 ℃），这充分表明该涂层具有优异的隔热性能。

结论制备的CNTs@MoS2杂化物表现出稳定的网络交织结构，有效提高了它在涂料中的分散性能。

此外，CNTs@MoS2/WES涂层优异的耐火和隔热性能主要归因于：1）CNTs@MoS2/WES涂层及其炭焦层具有更致密和完整的表面，阻隔了热量的传递；2）CNTs的添加增强了炭焦层的致密性，抑制了膨胀过程中产生的气体泄漏，提升了涂层膨胀倍率；3）MoS2提高了膨胀层强度且促进了炭焦层的形成，减少了裂纹和孔隙的产生。

关键词：碳纳米管（CNTs）；二硫化钼（MoS2）；协同效应；耐火性能；阻燃机理中图分类号：TQ328.3 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)04-0200-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.04.019Fire Resistance and Thermal Insulation of in Situ-grown CNTs@MoS2Hybrids Enhanced Waterborne Intumescent Flame-retardant Coatings WANG Xiaoming1, ZHU Gengzeng1, JIN Yijie2, JIA Dan2*, DUAN Haitao2,ZHAN Shengpeng2, YANG Tian2, TU Jiesong2, ZHANG Wulin2, MA Lixin2(1. State Grid Shandong Electric Power Research Institute, Jinan 250003, China; 2. State Key Laboratory of Special SurfaceProtection Materials and Application Technology, Wuhan Research Institute of Materials Protection, Wuhan 430030, China)收稿日期：2023-02-25；修订日期：2023-08-24Received：2023-02-25；Revised：2023-08-24基金项目：国家电网公司总部科技项目（5500-202216111A-1-1-ZN）Fund：State Grid Corporation Headquarters Science and Technology Program (5500-202216111A-1-1-ZN)引文格式：王晓明, 朱耿增, 金义杰, 等. 原位生长的CNTs@MoS2杂化物增强水性膨胀型防火涂料的耐火和隔热性能[J]. 表面技术, 2024, 53(4): 200-210.WANG Xiaoming, ZHU Gengzeng, JIN Yijie, et al. Fire Resistance and Thermal Insulation of in Situ-grown CNTs@MoS2 Hybrids Enhanced Waterborne Intumescent Flame-retardant Coatings[J]. Surface Technology, 2024, 53(4): 200-210.*通信作者（Corresponding author）第53卷第4期王晓明，等：原位生长的CNTs@MoS2杂化物增强水性膨胀型防火涂料的耐火和隔热性能·201·ABSTRACT: Fire is one of the most significant issues affecting the durability of steel constructions, which not only limits their application in industrial engineering but also seriously threatens the safety of personnel present. The latest ecologically friendly and aesthetic flame-retardant technology is a intumescent flame-retardant coating made from a triple system composed of ammonium polyphosphate, pentaerythritol, and melamine (P-C-N). However, its fire resistance and protective capacity are still insufficient.To address this problem, a waterborne intumescent flame-retardant coating with outstanding fire resistance and thermal insulation properties was designed and developed. The carbon nanotubes (CNTs), hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), and thiourea were used as basic materials to synthesize novel CNTs@MoS2 hybrids through a straightforward one-step hydrothermal method. The composite hybrids were characterized using FT-IR, XRD, Raman spectroscopy and SEM techniques.FT-IR spectra showed that the CNTs were compounded with MoS2, and the absorption peaks of both CNTs and MoS2 were observed on the curves of the CNTs@MoS2 hybrids. XRD spectra confirmed the diffraction peaks at 2θ=14.2°, 25.8°, 32.5°,37.4° and 57.2° for the CNTs@MoS2 hybrids, respectively. The Raman spectrum showed a higher I D/I G= 0.63 of CNTs@MoS2samples than that of CNTs (I D/I G=0.52) since the partial filling of the CNTs surface with MoS2 matrix. It was found that the hybrid of CNTs@MoS2 was composed of CNTs nanowires and molybdenum disulfide microspheres. Afterward, the synergist CNTs@MoS2 hybrid was dispersed in waterborne intumescent fireproofing coatings (CNTs@MoS2/WES), and their fire resistance and thermal insulation properties were evaluated by large-plate experiments and surface analyses of the coating and charred layers. SEM images showed that there were obvious cracks and pores on the WES, CNTs/WES and MoS2/WES coating surfaces. However, CNTs@MoS2/WES coatings displayed a smooth and dense surface, which could improve the barrier effect of the coatings. In general, the difficulty of heat transfer from the air to the substrate rose with the thickness of the expansion layer. It was confirmed that the expansion ratio of CNTs@MoS2/WES, CNTs/WES and MoS2/WES coatings were 8.88 times,6.04 times and 4.59 times, respectively, which was much higher than that of the WES coating (3.90 times), which indicated thatCNTs@MoS2 hybrids preferably promoted the fire resistance of the WES coating. In addition, CNTs@MoS2/WES coatings exhibited the lowest backside temperature (133.3 ℃) after 40 min of combustion, which confirmed their better thermal insulation properties. The morphology of the char layer of the coating was observed using the SEM technique. Results displayed that the char layer of CNTs@MoS2/WES coatings presented a more complete carbon coke layer with uniform and stable expansion structures and smaller pores, which effectively inhibited the transfer of external heat and oxygen to the steel surface.In brief, the prepared CNTs@MoS2 hybrids display a stable network hybridization structure, which effectively improves their dispersion performance in coatings. In addition, the excellent fire and thermal insulation properties of CNTs@MoS2/WES coatings are mainly attributed to 1) denser and more complete surfaces of coatings and their char layers; 2) dilution of heat and oxygen by carbon dioxide released during combustion; and 3) reduction of cracks and porosity via catalytic carbonation of MoS2.KEY WORDS: carbon nanotubes (CNTs); molybdenum disulfide (MoS2); synergistic effect; fire resistance; flame-retardant mechanism钢结构因其强度高、抵抗变形能力强、可重复使用等优点而逐渐成为工业、工程的重要组成部分[1-3]。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 4 期粉体光催化全水分解技术研究进展吴晨赫1，刘彧旻1，杨昕旻1，崔记伟1，姜韶堃2，叶金花1，刘乐全1（1 天津大学材料科学与工程学院，天津300072；2 邯郸净化设备研究所，河北 邯郸 056000）摘要：光催化全水分解制氢可以直接将太阳能转变为绿色氢能，该技术具有过程简单、成本低等优势，受到广泛关注的同时展现出了良好的应用前景。

半导体光催化剂的性能是光催化全水分解技术发展的核心因素，目前该领域主要围绕光催化反应的三个基本步骤对其性能进行提升：光吸收、载流子分离与迁移以及表面反应。

本文从光催化基本原理出发，围绕以上三方面概述了应对相应挑战的有效策略与近年来的研究进展，在此基础上总结了设计、制备高效光催化全水分解材料的重要方法，分析了当前影响该水分解制氢技术工业化应用的难点，指出该领域的核心问题是开发高效的窄带隙光催化材料，同时未来需着重解决逆反应严重、催化剂稳定性不足以及大规模实施过程中的氢氧混合气体分离等技术问题。

关键词：太阳能；光催化；全水分解；制氢；催化剂；可再生能源中图分类号：TQ116.2 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）04-1810-13Particulate photocatalysts for light-driven overall water splittingWU Chenhe 1，LIU Yumin 1，YANG Xinmin 1，CUI Jiwei 1，JIANG Shaokun 2，YE Jinhua 1，LIU Lequan 1(1 School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2 Purification EquipmentResearch Institute of Handan, Handan 056000, Hebei, China)Abstract: Photocatalytic overall water splitting (POWS) is a simple and cost-effective approach to directly transforming solar energy into green hydrogen, which attracts great attention and demonstrates a bright prospect. The performance of photocatalyst is recognized as the key factor in the development of POWS. The strategies for improving the performance mainly focus on the three fundamental steps of photocatalysis, i.e., light absorption, carrier separation and migration and surface reaction. This paper reviews the recent achievements from the perspectives of valid strategies in coping with the challenges in these steps. Based on this, we summarize the important strategies of designing and preparing efficient photocatalysts for POWS and analyze the remaining obstacles to the industrial application of POWS. It is pointed out that the main challenge at present is to develop efficient narrow-gap photocatalysts. Meanwhile, the problems of serious backward reaction, the instability of the materials, and the technological problems like the separation of H 2-O 2 mixture during large-scale operations should also be addressed in the future.Keywords: solar energy; photocatalysis; overall water splitting; hydrogen production; catalyst; renewable energy综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0603收稿日期：2023-04-14；修改稿日期：2023-05-28。

第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。

纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。

综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。

关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。

由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。

丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。

为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。

纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。

纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。

纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。

丙烯酸盐／膨润土／淀粉共聚复合高吸水材料制备研究第28卷第6期2005年I1门非金属矿NO11.MetallicMinesV oI.28NO.6Nov,2005丙烯酸盐/膨润土/共聚复合高吸水材料制备研究木余丽秀'张然(1国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,郑州孙亚光'蒋清民450006:2河南工业人学化学工业职业学院.郑州450042)摘要以复合丙烯酸盐,膨润土和淀粉等为原料,用水溶液交联其聚法制备复合高吸水树脂材料,研究了引发刺,膨润土添加量,交联荆用量等因素对材料吸水量的影响关键词高吸水木砖脂丙烯酸盐】lj_;润土淀粉PolymerizationResearchonAcrylicSalts/Bentonite/StarchSuper—absorbentComposite YuLixiuZhangRanSunY aguangJiangQingmin nNationalEngineeringCenterforMultipurposeUtilizationofNon—MetallicMineralResources.Zhengzhou450006:2CollegeofChemicalIndustry.HenanUniversityofTechnology.Zhengzhou4500421 AbstractAcrylicsaltsandbentoniteandstarchandetccross.1inkedsuper—absorbentcompositeweresynthesizedusingwatersolutionpolymer.ization.Somekeyfactionsaffectingtheabsorbencyofsuper-absorbentcompositeresinsuch asinitiator.theamountofbentoniteandcross.linkingagent andetchavebeendiscussed.KeyWOrdssuperabsorbentresinacrylicsaltsbentonitestarch 复合高吸水性树脂材料简称高吸水材料(SAR),是一种含有大量羟基,羧基等强亲水性基团并交联共聚后,具有一定水溶胀性的高分子聚合复合物,能吸收相当自身质量成百至上千倍的水,吸水后的凝胶即使在』JⅡ压情况下也难脱水.凶此,作为吸水,保水材料,SAR在农业,工业,日用生活用品,建材等领域具有较广的应用很有前景.SAR按复合用原料类型.可细分为聚合物,聚合物/矿物,聚合物/淀粉,聚合物/矿物/淀粉四大类.目前,国1人J外研究较多和商品化的SAR主要为前三类I.凶此.综合聚合物,聚合物/矿物,聚合物/淀粉三类SAR材料的优势,研究,优化聚合物/矿物/淀粉复合SAR材料制备工艺,对降低材料成本,提高其性能,扩大膨润土应用意义.SAR按复合材料L}J各组分的功能,又可简单分为基体树脂,接枝材料两部分.其L}J基体树脂原料,为丙烯酸,各种丙烯酸盐,丙烯酸衍生物或其它含烯键及强亲水基团的有机物等,常用的有丙烯酸盐(钠,钾,铵),丙烯酸衍生物(丙烯腈,丙烯酰胺,N,N一亚基双丙烯酰胺,丙烯酸酯),含烯键及强亲水基团的有机物(如2一丙烯酰胺基一2一基丙磺酸,顺丁烯二酸酐,2一丙烯酰胺基十六烷磺酸等),基体树脂提供大量的羟基,羧基等亲水性基团,为材料河南省科技厅科技攻关项目(项目编号:052302I900)的高吸水性打下基础.但单纯基体树脂交联形成的SAR,存在着材料成本高,凝胶强度低,保水性能差,使用后生物降解性差等缺陷,id前主要用于日用生活用品等领域,限制了其推广应用.接枝材料,除也指部分网状或体型聚合物L}J少量的含烯键及亲水基团能形成有机支链的反应物外,在复合SAR材料L}J主要指用量较大的,表面同时含有大量"OH"和"si一0"基等活性基团的膨润土和高岭土类的矿,或仅含有大量的"OH"基团的淀粉化合物."OH"和"si一0"基由于反应活性大,也能部分同基体树脂交联形成带大量吸水基团的三维结构的体型共聚复合物,这种材料遇水后具有较好的吸水,保水能力.用矿物,淀粉同有机单体复合反应,可克服纯有机物单体原料形成基体树脂交联的SAR材料存在的以上缺陷,是制备综合性能优良的复合SAR材料的适宜原料南上可知,能用于合成SAR复合材料的有机物单体,矿物品种较多,使制备复合SAR时原料的选用及配比有较大选择余地.经综合比较,我们选用丙烯酸做主基体树脂原料单体,以保证基本的吸水率;用另一种具有碳一碳双键并含有亲水基团的烯类单体(M一1)做辅基体树脂原料单体,以改善复合SAR的耐盐性;用膨润土,玉米淀粉做交联接枝原料,以制备成本低,吸水性能适L}J,凝胶强度高, 易生物降解等综合性能优,主要满足农林等领域用—-18?一第28卷第6期非金属矿2005年11月的复合高吸水树脂材料l实验部分1.1原料高纯丙烯酸(AA)北京东方化工厂产; M—l,工业品,含量≥99%.河南焦作产;膨润土原矿,1人J蒙赤峰产,蒙脱石含量91.3%,碎至一75Um; 市售食用玉米淀粉,北京云峰经贸有限公司产;氢氧化钠,N,N一亚甲基双丙烯酰胺(MBA),过硫酸铵, 亚硫酸钠,硝酸铈铵等,均为市售分析纯试剂;市售食用食盐等1.2复合高吸水材料制备搅拌下,缓慢将浓度为36%h~NaOH溶液加入稀释后的丙烯酸水溶液中,控制中和时溶液温度低于45~C:中和完毕后,依次加入M—l,淀粉,MBA液控温40~C下搅拌20～30min,反应液rh初始的乳浊变得半透明;加入预先少量水溶好的引发剂溶液,控制一定的保温聚合温度及时问,至形成具有一定硬度的凝胶后,取出将其破碎成lcm左右if,j+块,在120~C下鼓风干燥, 千样粉碎至一0.5mm.,样品分刖测定:吸去离子水和0.9%NaC]水溶液量l_3吸水量测定准确称取0_3g吸水性材料样品放入1000mL烧杯中,分.~lJ]JIl入600mL去离子水或相同体积0.9%的NaCI水溶液,静置浸泡lh后,用0.15mm(100目)筛将游离的水滤去,并再使吸水后的凝胶在网筛静置15min,后片j量筒测量滤出水或0.9%NaCI水溶液的体积,,(mL).则样品吸水量=(600一V)/O3,单位为mL/g,也可近似表示为g/g.所用盐水为0.9%的NaCI,浓度为近似人体排泄尿液中NaCI的浓度2实验影响因素讨论2.1引发工艺选择能引发丙烯酸及衍生物,复合物共聚合反应的方法,有引发剂引发法,射线照射法和超声波震荡法fII..其中引发剂引发法较为方便,可用的引发体系有纯过氧化物类(过硫酸铵,过硫酸钾,过氧化氧,过氧化苯甲酰等),氧化一还原体系(过硫酸铵一亚硫酸钠,过氧化氢一硫酸亚铁,过硫酸钾一硫酸亚铁,过硫酸钾一硫代硫酸钠,硝酸铈铵等),偶氮类(如偶氮二异丁腈,偶氮二异戊酸等).其中纯过氧化物类,稀_七类,偶氮类一般引发反应温度为60~90~C,而过氧化物复合氧化一还原体系常用的引发温度为30-50~C【4】本研究经过几种引发体系的初步探索性试验,最终确定采用过硫酸铵一亚硫酸钠氧化一还原体系, 该体系自由基活性种的产生原理为『5】:S208一+S0一—÷S04+S04一+S0一sO.一,SO32-的理论反应比为l:l,该体系新生成的SO卜,SO,一自由基反应活性大,有利于聚合反应在较低的温度下进行,因此制备工艺具有反应温度低,操作简便的特点.过硫酸铵,亚硫酸钠使用时,先用蒸馏水分别配成0.05mol/L的溶液,二者用量比控制为n(Na:SO)/n[(NIt,):sO】:1.1,使聚合体系的NaSO,略有过量.以抑制体系残余(NH)s0的过氧化使产品发黄的副作用.使用时先加过硫酸铵溶液,搅拌30～60s后再加亚硫酸钠溶液,搅拌20～30s.F}1于反应体系是聚合放热反应,加完料后室温(25-30~C)放置2-3h,可自动生成较硬的凝胶块本研究的引发工艺均按此操作2.2膨润土用量对吸水量的影响滴加NaOH溶液控制AA的中和度在80%,M一1,淀粉,水用量(包括溶解NaOH,MBA和引发剂用水,下同)分别为AA质量的0.2,0.1和4倍,交联剂MBA,引发剂(NH4)2s2O8和Na2SO3分别为0.0375,0.17和0.10 (g/AAl00g);改变膨润土用量(土g/AA100g)时的吸水}¨1线,见1.图l膨润土用量对样品吸水量的影响F}1l可看出,膨润土用量为66.5AA100g(折SAR中膨润土量为30%)时,合成的SAR吸纯水及吸盐水量均有较高的值这是因为膨润土对SAR吸水性能的影响,主要表现在以下方面:一是膨润土作为多官能团的材料,能与有机物单体进行接枝共聚,在一定程度上也起到了交联剂的作用, 膨润土和MBA交联剂一起对SAR的交联密度产生影响,从而影响合成材料的吸水性能,而膨润土分散后的比表面积越大,水化膨胀性越强,影响就越大;另一方面.膨润土带有负电荷,其净电荷量的大小直接影响到复合SAR的渗透压,从而也影响到吸水性能;此外,膨润土添加量过大时,SAR中基体树脂的比例相对较少,膨润土的空间阻碍性增大,使复合SAR的吸水量也下降】.以上作用综合表现为交联度低,有利于渗透,但保水性能稍差,反映为吸水量低;交联度太高,表面吸水量大,但内部由于难渗透,吸水主要为表面吸水.综合吸水量也低.一19?一第28卷第6期非金属矿200511月添加适量膨润土有助于交联反应的进行,形成交联度适中的复合SARSAR在盐水中的吸盐水量较纯水体系吸水量低,原因为盐水中的离子浓度较高,致使盐水更难I,uJSAR内部渗透,吸水值低. 23交联剂用量对吸水量的影响本试验选用的交联剂为MBA,控制AA的中和度为80%,M-1,淀粉,水的量分别为AA质量的0.2,0.1和4倍,膨润土,引发剂(NH)s:O和Na:SO,量分别为66.5,0.17和0.10(~AA100g),改变交联剂量(mg/AA100g)时的吸水量曲线,见2.图2交联利用量对样品吸水量的影响交联剂用量的改变,对调节样.口1吸水量,吸水后强度的影响最为明显.交联剂用量少时,也可使SAR吸水时的量显着增加,但材料吸水过程伴随溶解度大,吸水后凝胶的强度低,抗压性差,保水能力低.综合比较后,交联剂用量控制在37.5mg/AA100g 时,材料吸水和吸盐水量均较高2.4引发剂用量对吸水量的影响控制AA的中和度在80%,M-1,淀粉,水的用量分别为AA质量的0.2,0.1和4倍,交联剂MBA,膨润土用量分别为0.037566.5(g/AA100g),同时控制n(Na2SO3)/n [(NH)2s208J1.1,改变不同(NH):s2O用量(mg/AA100g)时的吸水曲线,见图3咀#枷*近硫酸铵用量/(mg/AA10Og)图3过硫酸铵用量对样品吸水量的影响由图3可见,引发剂过硫酸铵量适qJ时,吸水量大.原因为:引发剂量过大时,引发速度太快,促使非交联剂作用的链问基团大量交联,交联度过大,吸水位阻增大,吸水量降低;量过少时,引发速度慢,使接枝聚合率降低,链间交联少,SAR溶解度大,保水能力低,吸水量低.在以上其它原料品种和量固定的条件下,引发剂(NH)SO的量以l7lmg/AA100g为好2.5其它F}1于研究的丙烯酸盐/膨润土/淀粉共聚复合高吸水材料为多元共聚体系,选用原料的品种较多,使制备复合SAR的吸水性能影响因素较多.除前讨论的主要影响因素外,还有NaOH溶液中和AA的中和度,M.1和淀粉品种及量,聚合交联反应保温时问等.以淀粉为例,淀粉片j量较大时,有利于提高吸水性能,但产品的存放稳定性降低;淀粉片】量过低时,又反映为低吸水量及生物降解性差;同时,不同植物提取的淀粉囚其含"OH"基团的活性和分子量的不同,复合产物的吸水量也有一定的差别;但淀粉同有机物单体比,售价低,使用后有利于降低复合SAR的原料成本,也是一类比较适宜的SAR接枝改性原料.在前述最佳控制反应条件基础上,经综合比较,以控制NaOH中和AA的中和度为80%,M-l和玉米淀粉量分别为20和l0g/AA100g为好3结论l,采片jNaOH中和AA的中和度为80%,M.1,淀粉,水量分别为AA质量的0.2,0.1和4倍,膨润土,交联剂MBA,引发剂(NH)2S2O.和Na2SO量分别为66.5,0.0375,0.17l和0.1O(g/AA100g),可制备吸水性能稳定的复合SAR,样品吸去离子水836g/g,吸0.9%NaCI溶液量60g/g2,以复合丙烯酸盐,膨润土和淀粉等为原料,削过硫酸铵/亚硫酸钠复合氧化-还原体系引发水溶液交联共聚制备的SAR材料,具有制备温度低,操作工艺简单,产品外观色泽好,原料成本低,吸水量较高等特点,本技术有利于工业化推广3,试验原料选择和配方设计合理,同环境有较好的相容性,有利于材料使用后的生物降解,适用于土壤保水,植树绿化等领域,能避免其它类型SAR材料成本高,难于大面积推广应用等缺陷.参考文献1邹新禧.超强吸水卉I】【M】北京:化学x-ak出版社,1991:2—17.62 2贾振宇.等.聚丙烯酸钠高吸水树脂的改性研究进展IJ].化工进展. 2004.23(5):468—47I3龙刘英,宋湛谦.淀粉类高吸水树脂的研究进展【J1l精细化工,2002, I9(9):541—5434赵得仁,张慰盛高聚物合成工艺学【M】北京:化学工业出版社, 2002:4l65潘祖仁.高分子化学【M】.北京:化学工业出版社,1996:28—296魏月琳,等.黏土/聚丙烯酰胺系高吸水性复合材料的研究【J]化工新型材料.2002.30(61:40—43收稿日期:2005.08.07—2fl——。

科学视点涂料研究开发新进展及关键科学与技术问题武利民(复旦大学材料科学系，国家教育部先进涂料工程研究中心，上海200433)摘要:阐述了近年来国内外涂料的研究开发现状，包括:利用新的树脂合成方法获得新的成膜物;直接引入无机纳米粒子以改善涂层性能;表面微纳结构构建以获得功能涂层等;提出了未来涂料技术的发展趋势，包括:环保化和健康化;通用涂层的高性能化;多功能化和智能化等;和需要突破的关键科学与技术问题。

当企业发展到一定阶段和规模后，要加强科研开发的投入，加强产学研合作，加强基础研究，要敢于开发国外没有的技术和产品，敢于领先国外技术，才能真正成为涂料强国。

关键词:研究开发;技术趋势;关键科学与技术问题中图分类号:TQ 630.4文献标识码:A文章编号:0253－4312(2012)01－0075－05Recent Progress in Research and Development of Coatings and Its Key Issures in Science and TechnologyWu Limin(Department of Materials Science ，Fudan University ，The Advanced Coatings Research Center of Ministry of Education of China ，Shanghai 200433，China )Abstract :This paper has described the state of arts in coatings at home and abroad ，including new and novel binders by novel synthetic processes ，introduction of nanoparticles to improve the performances of coat-ings ，and desigh of micro －nano structure on surfaces to acquire functional coatings．Then indicated in the pa-per were the future technology development trend of coatings ，which included environmental friendly coatings and healthy coatings ，high performance coatings ，multi －functional coatings ，and smart coatings．Finally some key scientific and technological issues based on our knowledge and related research experiences were listed．Key Words :research and development ;technology and trend ;key scientific and technological issues作者简介:武利民(1963—)，男，博士、教授，研究方向:功能涂料研究开发。

纳米技术在水性色浆中的应用评述纳米技术在水性色浆中的应用评述伍金平, 杜长森, 吕仕铭, 吴鹏*(昆山世名科技开发有限公司, 江苏昆山215337)纳米技术是在20世纪80年代末逐步发展起来的前沿、交叉性新兴科学。

它的出现标志着人类改造自然的能力已延伸到原子、分子水平,标志着人类科学技术进入了一个新的时代———纳米科技时代。

虽然纳米技术发展时间不长,但纳米材料所具有的独特性质,已经在涂料工业中发挥着重要作用。

无论是在高档的工业涂料(飞机、船舶与汽车涂料) ,还是普通建筑涂料与装饰涂料(乳涂料)中,纳米材料的合理使用大大提高了涂料的耐久性、抗紫外、防霉抗菌、耐水、耐磨及耐沾污性等。

水性纳米色浆是通过先进的技术、精密的设备及合理的控制将普通颜料粒子纳米化或通过纳米材料与普通颜料适当复合达到水性化和浆料化,使其具有量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应等纳米粒子的特殊效应。

纳米超微粉碎技术用于水性色浆的制备,可使颜料分散体的粒径变小,粒度分布变窄,可改善色浆的着色强度、色光、抗紫外(耐侯性) 、透明性(鲜艳度) 、抗菌防霉及状态稳定性等,有些色浆还具有普通颜料无法比拟的分散性。

如氧化铁红的超微细化(纳米化)消除了由磁性吸引力而引起的絮凝现象,因而易分散,有优良的抗絮凝性。

1 纳米材料的作用同一种纳米材料由于粒径大小不同,材料性能会有很大差异,不同纳米材料在对涂料改性方面也起到不同的功能。

纳米金属银(Ag)在建筑涂料中具有长效杀菌防霉作用;纳米二氧化钛( TiO2 锐钛型)具有光催化紫外吸收、稳定杀菌作用; 纳米碳酸钙(CaCO3 ) 具有增强作用; 纳米氧化锌( ZnO ) 具有杀菌、耐磨、紫外吸收作用。

下面介绍几种纳米材料在涂料中的作用。

1. 1 纳米二氧化钛( TiO2 )耐老化是涂料的一项重要指标,通常涂膜在短期内会发生老化、变黄、变脆,甚至漆膜剥落损坏,其主要原因是聚合物的化学键降解断裂,包括热降解、氧化降解、水解及生物降解所引起。

金团化学品-水性涂料油墨用超分子分散剂研究进展在涂料、油墨等化工产业中，颜填料的分散是涂料油墨制造技术的重要环节。

为了使涂料中的有机、无机颜料得到均一稳定分散，使用分散剂对于涂料贮存、涂装操作、涂膜形成、涂料性能等方面均起重要作用。

分散剂可以将颗粒（无机颗粒和有机颗粒）均匀地分散在分散介质中，同时还能阻碍颗粒的团聚，从而使颗粒悬浮液变得均一稳定。

同时，分散剂的应用效果还能直接影响到所制备产品的品质及性能。

从化学结构而言，分散剂分子结构主要包括锚定基团部分和溶剂化链部分，当前研究者对分散剂的分散机理有诸多报道，其中大部分是从静电斥力学说和空间位阻学说两方面进行解释。

分散剂分散机理（一）静电斥力学说颜料粒子在水性分散体中，甚至在油性分散体中会因不同的原因而带电。

由于粒子带电，其界面周围必然会吸附等量的反电荷，形成双电层结构。

DLVO理论是在扩散双电层基础上建立起来的理论，它是电荷斥力学说的中心，其中解释分散体系稳定的原因主要有两点：（1）胶粒间引力是范德华力。

因胶粒是由许多分子集聚而成，胶粒间的引力是所有分子引力的总和，这种粒子间的引力是远程作用的范德华力，它与距离的3次方成反比，这与一般分子间的引力与距离的6次方成反比不同；（2）粒子间相互排斥的力是由带电粒子产生的。

当粒子相互接近到离子氛产生重叠时，重叠区离子浓度变大，破坏了原先电荷分布的对称性，导致离子氛中电荷重新分布，即离子从浓度较大的重叠区域向外扩散，其结果是正电荷粒子产生斥力，使相近的粒子脱离，理论证明这种斥力为粒子间距离指数函数。

（二）空间位阻稳定机理空间位阻作用，吸附在胶体粒子表面上的高分子聚合物能有效阻止胶体粒子的凝聚，使分散体处于稳定状态，这种稳定作用被称之为空间位阻效应。

实践证实，具有最好空间位阻作用的分散剂应该具有颜料锚定基，通过化学或物理吸附牢固地锚定吸附在颜料粒子的表面上，以确保粒子运动时，分散剂聚合物不会脱吸；还应具有与分散介质（树脂）兼容的自由伸展链部分。

【行业发展】非金属矿物粉体表面改性技术进展郑水林摘要：表面改性是非金属矿深加工的主要技术之一，对提高非金属矿产品的应用性能和应用价值至关重要。

本文从粉体表面改性方法、工艺、设备、表面改性剂及其配方等方面综述了非金属矿物粉体表面改性技术现状；从表面改性工艺与设备、改性剂及其配方、层状硅酸盐矿物的插层以及表面无机复合改性等方面综述了非金属矿物表面改性技术的最新进展；并对发展前景和发展趋势进行了展望。

关键词：非金属矿；粉体；表面改性；进展中图分类号：ＴＤ９７；ＴＱ３１６．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－９３８６（２０１０）０１－０００３－０８Development of Surface-modification Techniques of Powder of Non-metallic MineralsZheng Shuilin(School of Chemical and Environmental Engineering of China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China)Abstract: Surface-modification which is very important for enhancing application properties of powder is the necessary pro-cessing technology of non-metallic minerals. The methods, technology, machine and agents of surface modification of powder as well as developments of surface-modification of powder of non-metallic minerals have been reviewed, and the proposal was also put forward for development trends of the techniques of surface-modification of powder non-metallic minerals.Key words: non-metallic minerals; powder; surface-modification; development非金属矿物表面改性技术是伴随现代新型复合材料的兴起而发展起来的。

乳胶漆及腻子用非金属矿物粉体材料讨论进展1新型矿物粉体材料开发进展1.1电气石粉室内环境是人们活动最频繁、最紧密的地方，当空气中负离子浓度较高时，能抑制多种病菌的繁殖，降低血压和除去疲乏，促进人体的生长和发育，空气负离子也被喻为“空气中的维生素”。

而采纳有效的提高空间负离子方法是涂刷负离子内墙乳胶漆。

电气石的浩繁应用领域是以粉体为基础的，重视粉体细、比表面积大的超细电气石粉讨论，使其压电性、热电性效果的发挥更好；负离子激发剂是由稀土氧化物和光催化半导体材料在肯定温度和压力下活化而成，能有效激发电气石粉释放负离子量。

1.2膨润土膨润土是开发应用较早的品种，在聚乙烯醇类建筑涂料中曾作为防沉、增稠剂而得到大量应用；由于其显著的增稠、抗沉降效果，膨润土也在丙烯酸树脂乳液乳胶漆中得到应用。

膨润土在水相中的增稠效果较好的是低电解质浓度的溶液，而在高电解质体系中添加量将受到肯定限制。

膨润土含蒙脱石是天然纳米材料，通过提纯、晶片解离技术，可以制得在乳胶漆体系中呈一维纳米分散的超细蒙脱石粉，其具有较好的增稠、抗沉降、耐老化等性能。

1.3高岭土高岭土是在乳胶漆中较大量应用的粉体，以水洗高岭土改善涂膜手感而用于内墙涂料，以煅烧高岭土加添涂膜厚度、提高遮盖力而用于外墙涂料。

煅烧高岭土用于耐候性要求高的外墙涂料能降低钛白粉用量，对降低乳胶漆成本具有较好的效果。

乳胶漆用高岭土其讨论重点是在合理保护其晶片结构的前提下，使其片层充分解离，使高岭石的结构特性充分发挥。

1.4海泡石海泡石作为粘土矿物因其空隙发育良好，吸附和水化本领较强，在水溶液中能够高度分散，具有较好的增稠、抗沉降性能；又因其微观针束状结构而具有较好的补强效果，是乳胶漆中新型的天然增稠、加强功能粉体材料。

2重视填料的应用性能讨论重视填料的应用性能的突出标志是加强对填料的深度加工。

例如，过去使用的填料细度一般都在400目以下。

随着加工技术的进展，现在涂料中使用800目以上细度的填料已经非常常见。

2021涂料论文（精选10篇）范文 随着我国经济和制造水平的不断提升，我国涂料工业发展迅猛,成功应用于我们的生产和生活中，在成为世界第二大涂料生产国后,国人对涂料的关注更是热振，越来越多的朋友参与到涂料的研究中，本文整理了10篇优秀的“涂料论文”，供大家阅读。

涂料论文（精选10篇）之第一篇：石墨烯在涂料领域中的应用进展 摘要：石墨烯涂料除具有传统涂料的特性外,更具备无机物特性, 涂膜与基质相同, 具有安全环保, 防水透气、耐碱、耐沾污、防火、耐候, 不褪色, 抗菌防霉, 不会造成二次污染等特性。

对石墨烯在涂料领域中的应用进展进行了综述。

关键词：石墨烯,功能涂料,应用,进展 20世纪70年代,石墨烯的研究开始进入人们的视野。

最早进行应用研究的是Clar等人, 他利用化学合成方法制得共轭体系的石墨烯片。

随后由Schmidt等人合成出石墨衍生物, 该衍生物存在不同边缘修饰基团, 具有独特的应用价值。

最早以石墨烯为原料参与材料制备的先驱是Geim等人, 该团队通过机械力剥离法制得二维原子晶体的石墨烯。

石墨烯具有独特的材料性能:理论比表面积高达2600 m2/g, 力学性能达1 060 GPa, 室温下电子迁移率为15 000 cm2· (V·s) -1, 导热性能为3 000 W· (m·K) -1。

除此之外, 石墨烯还具有其他优异特性, 如半整数的量子霍尔效应、永不消失的电导率等性质。

正是由于石墨烯独特的物理结构和化学性质, 激发了物理、化学、材料等领域研究人员的极大兴趣, 一场碳化学的革命悄然兴起[1]。

作为目前发现的厚度最薄、强度最高、导电导热性最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”。

科学家甚至预言, 石墨烯将会掀起一场席卷全球的颠覆性新技术、新产业革命。

鉴于石墨烯具有电子迁移率高、热稳定性好、导电性优异、硬度高等优点,近年来研究人员将石墨烯应用于涂料领域中, 其表现出的作用主要有两个, 一是赋予涂料新的功能性, 比如导电性、隔热性等, 另一个是提高和改善涂料的现有性能, 比如环保性、防腐性等。

水性光固化涂料研究进展姚永平;崔艳艳;董智贤;刘晓暄【摘要】Waterbome UV - curable coatings is a novel type of environmental friendly coatings. It combines many advantages of the traditional UV - curable technology and the waterborne coatings technology, which has become an active research focus. This paper reviewed the characteristics, composition, functions and basic performances of waterborne UV - curable coatings. Compared to the traditional oil - based UV -curable coatings, the waterbome UV - curable coatings showed the most prominent advantage which gave a fundamental solution to the contradiction between hardness and flexibility of the traditional UV - cured coatings. The paper focused on the classification, the development and research progress of waterbome UV -curable resin and photoinitiator. In addition, the application and development trend of waterbome UV - curable coatings were discussed. The existing problems of waterbome UV - curable coatings and improvement were also pointed out.%光固化水性涂料是一种新型环保涂料,它综合了传统UV固化技术和水性涂料技术的许多优点,近年来已成为非常活跃的研发领域.本文综述了水性光固化涂料的特点、组成、作用、基本性能,与传统油性光固化涂料相比,最突出的优点就是从根本上解决了传统光固化涂料硬度和柔韧性之间的矛盾.本文重点讨论了水性UV树脂、水性光引发剂的分类以及发展状况和研究进展,并介绍了水性光固化涂料的应用现状与发展趋势,同时指出了该技术存在的主要问题和改进方向.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2011(041)008【总页数】6页(P74-79)【关键词】UV固化涂料;水性树脂;水性光引发剂;柔韧性;硬度【作者】姚永平;崔艳艳;董智贤;刘晓暄【作者单位】广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4紫外光固化技术是20世纪60年代开发的涂料涂装新技术，具有快速固化、节能省时、低溶剂释放、固化温度低、设备体积小、投资低等优点［1－3］。

专利名称：一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法专利类型：发明专利
发明人：陈全国,余丽秀,孙亚光,马俊
申请号：CN201310033342.9
申请日：20130129
公开号：CN103071575A
公开日：
20130501
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用浅色矿石加工超白矿物粉体的制备方法，它的步骤如下：①破碎：将天然产出的浅色块矿用破碎机制成＜6mm的颗粒料；②筛分：将步骤①中的颗粒料用带双层筛网的筛分机筛分，制成其粒度分布为1mm-6mm的颗粒料；③色差分选；④粉碎：将步骤③中的颗粒料粉碎成白度为96%-98%、FeO为0.06%-0.12%、粉体粒径d97为0.005mm-0.018mm的超白粉体；
⑤检验包装。

采用上述发明内容技术方案的本发明，通过引入光电色差选别设备，能对不同矿石、一定粒度分布、不同颜色差异的颗粒料进行有效机电选别和分离，可有效对处理的矿物粉体白度品质进行机电调控，并可显著提高白色粉体的极限白度值，最高蓝光白度(R457) 值可达到98%。

申请人：宜城鑫青钙业有限公司
地址：441400 湖北省襄樊市宜城工业园区
国籍：CN
代理机构：郑州中原专利事务所有限公司
代理人：霍彦伟
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