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纳米粒子因其新奇独特的性质受到世界各国的青睐。最近十多年取得了飞速发展。选择不同功能的纳米材料与种类繁多的聚合物通过恰当的匹配可制备出一系列多功能、高性能的纳米复合涂料,广泛的应用于建筑、木器和汽车涂料等诸多领域。本文重点研究了纳米材料的分散并制备了纳米UV屏蔽透明涂料,表征了其性能。 首先讨论了在纳米SiO2分散过程中,分散剂种类和用量、pH值、分散方法、分散时间及纳米粒子浓度对纳米SiO2水分散体稳定性的影响,用分光光度计和激光粒度仪进行了表征,证实采用分散剂A,用量为1.5%,pH值为10.4,加入2%的纳米SiO2粒子,高速搅拌2hr的方法可以获得分散性能优良的纳米SiO2水分散体。 使用纳米SiO2、纳米ZnO和纳米Fe2O3制备了溶剂型纳米UV屏蔽透明涂料。通过对紫外-可见光透过率、粘度、硬度和涂料基本性能的测试,研究了纳米粒子的添加量对涂料的UV屏蔽性能、粘度和硬度的影响以及纳米SiO2与不同树脂体系的相容性及在其中的分散性。在各种不同的树脂体系中制备出了具有良好UV屏蔽性和透明性的溶剂型纳米UV屏蔽透明涂料。纳米SiO2在丙烯酸树脂中的添加量为3Wt%(即颜基比为1:19.4)时,在200~400nm范围内的UV屏蔽率平均达到51.3%,特别是在200~300nm范围内的UV屏蔽率更好,平均达到83.6%,在可见光波段的透过率也达到93.8%。用涂膜切片的TEM照片证实了涂膜中纳米SiO2粒子的粒径多在40nm~60nm之间,且其基本性能也符合或高出相关国家标准的要求。可以作为罩面清漆使用,提高涂料的耐老化性能。 本文还对环保型纳米UV屏蔽透明涂料的制备和性能进行了初步研究。利用纳米SiO2与水性聚氨酯树脂或醇基硅丙树脂进行共混,以及利用纳米SiO2在硅烷偶联剂中的原位聚合,制备了环保型纳米UV屏蔽透明涂料。并对其紫外-可见光透过率及涂料的基本性能进行了测试,证实所制备的涂料同时具有UV屏蔽性和可见光透明性,基本性能也满足相关标准的要求。