陶瓷涂层科学

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什么是陶瓷涂层?

陶瓷涂层,也通常称为玻璃涂层,纳米涂层,二氧化硅涂层和疏水涂层,定义为半永久性的非金属无机保护透明涂层,其施加在几种类型的不同表面上。陶瓷涂料在不同的行业中使用,例如汽车,海洋和建筑,主要用于其易于清洁的性能和防御风化。

任何陶瓷涂层的基本配方包括:

  1. 树脂(积聚涂层骨架的聚合物材料);
  2. 溶剂;和
  3. 添加剂。

树脂是陶瓷涂料系统的关键部件之一。常用树脂包括硅氧烷基聚合物这种聚二甲基硅氧烷(PDMS)。PDMS通常用于陶瓷涂层的配方,因为它通常是无毒的,惰性的,不易燃,光学透明,具有优异的热,是UV稳定性。

PDM通常用作陶瓷涂层系统中的主要成分,其提供了坚硬,光泽和疏水性的特性。基于PDMS的陶瓷涂层的结构和形成如下所示。

不幸的是,PDMS本身对油漆、塑料、金属和木材基材的附着力较差。通过在配方中添加硅烷添加剂来促进附着力,PDMS能够在PDMS和基材之间建立连接,形成半永久的薄保护膜,如下图所示。

硅烷官能团(-Si-O-R)与表面发生反应,形成较强的共价键,有助于提高涂层的整体附着力,有助于提高陶瓷涂层的耐久性,特别是在受到清洗、摩擦等机械磨损时。

PDMS是如何形成具有硬度、疏水性和耐化学品特性的防护涂层的?

当PDMS接触到空气中的湿气时,它就开始治愈。固化过程需要很长时间,催化剂的存在通常会加速固化过程。通常,陶瓷涂层在数小时内就可以干到接触,但整个固化过程通常需要5到7天。当PDMS开始水解时,每个PDMS单体会结合在一起形成一条更长的链,在表面形成一层薄而坚硬的保护层。水解反应如下。

在整个水解反应中,取决于所用PDMS的等级,将作为反应的副产物发射甲醇(或任何其他醇化合物)。该副产品通常称为挥发性有机化合物或VOC。虽然行业的大多数涂料是“强烈嗅觉”,但由IGL涂层配制的涂层是低的或具有零VOC,这意味着在固化过程中的VOC副产物的排放较低。nba直播万博体育app

基于PDMS的陶瓷涂层的硬度取决于式中的交联剂。在不将交联剂添加到陶瓷涂料系统中,PDMS的单体倾向于沿主链反应,形成具有最小交联的较长链。这导致具有中等硬度的涂层。这种类型的涂料系统通常在市场上作为1组件(1-K)产品,具有较长的锅寿命。

注意:盆栽寿命意味着混合物仍然适合使用的时间窗口。

当引入交联剂后,相邻PDMS链间形成分子间键,如下图所示。

这导致陶瓷涂层具有较高的交联密度,产生陶瓷涂层铅笔硬度等级最多10小时,如IGL涂料Ecocoat Kenzonba直播万博体育app。

然而,使用交联剂的PDMS的锅寿命非常有限(几小时到1天)。因此,要求配方师配制具有两种独立组分(2-K)(如涂层窗口)的涂料,以防止储存期间发生过早反应。2-K产品需要终端用户混合这两种成分。

pdms基陶瓷涂层的疏水性是在固化过程中形成- si - o - si键时形成的。

在固化过程中,甲基的取向会朝向涂层表面,如下图所示,从而具有优越的疏水/拒水性能。根据陶瓷涂层的配方,水接触角在91°到120°之间不同。

由于陶瓷涂层表面的疏水性质,大多数包括污垢,虫子污渍和鸟粪的污染物不能穿透陶瓷涂层表面,因此使其更容易清洁和维持表面。

此外,PDMS因其化学惰性和优良的耐热性和抗紫外线性而闻名。高的交联密度有助于其耐化学性。陶瓷涂料,特别是生态涂料系列中的陶瓷涂料,可以抵抗强酸、强碱和汽油、柴油等溶剂。此外,陶瓷涂层有助于防止紫外线造成的颜色褪色,因为紫外线会降解汽车和建筑等油漆表面的颜料。

所有的陶瓷涂层都具有特定的特点,如硬度,疏水性和耐久性。根据每一种涂层的配方和创建目的,每一种涂层将显示不同层次的共同特征。例如,ecocoat KENZO是一种特殊配方,硬度为10H(铅笔尺)。它的主要特点是120°水接触角,具有丝绸般的光泽和延长的耐久性。Ecocoat车轮是专为高耐热,增加耐久性和硬度。

欲了解更多关于IGL涂料生产、配制和制造的环保涂料的信息,请访问www.iglcoatings.com获取更多信息。nba直播万博体育app你也可以给我们发邮件[电子邮件受保护]进一步要求和文章。

6关于“陶瓷涂料科学”的思考

  1. pingback:挥发性有机化合物(VOC)科学- IGL涂料博客1.manbetx.appnba直播万博体育app狗万去哪里下

  2. 我没有意识到陶瓷涂层主要由树脂和溶剂制成。我丈夫刚买了一辆他喜欢的新跑车。他真的担心保护定制油漆颜色,所以他可能会得到陶瓷涂层。

  3. pingback:陶瓷涂料保护 - 神话破坏者的事实或神话发现内部!- 前沿汽车细节

  4. 这篇文章里很多化学成分都是错的。首先,PDMS没有-OR功能。这是一种杂化低聚物/聚合物。你也说PDMS被选中是因为它是惰性的但是你又说它和水反应。PDMS不被水水解。即使你所展示的反应真的发生了,你所得到的只是一个分子量更高的PDMS,它仍然显示出较差的粘附力。也许你隐藏了真正的化学反应来保护你的商业秘密(这很好),但你发表的内容并不正确。

    Mike博士(有机化学博士,硅烷专家)

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