从团聚到均质：气相纳米材料分散调控对UV涂料的颠覆性影响

随着科技的不断进步，气相纳米材料在涂料领域的应用日益广泛。气相纳米材料由于其独特的性能，在改善涂料性能方面展现出巨大潜力。其中，气相二氧化硅在涂料中可发挥优异的增稠触变、防流挂、防沉降等作用，气相法纳米氧化铝可提高粉末涂料的上粉率和喷涂效率。当然，要想气相纳米材料在涂料中发挥其功能和作用，良好的分散性是必须的，不良分散或分散不佳，是制约气相纳米材料性能发挥的关键因素之一。

为此，为探究气相纳米材料分散性对UV涂料性能影响，湖北汇富纳米材料股份有限公司技术人员围绕分散时间，分散设备转速探究最佳分散数据，并研究不同分散程度对UV涂料粘度、触变值、颗粒状态、光泽度、雾度、透光率、铅笔硬度和磨耗值的影响，发现气相纳米材料的分散程度对UV涂料的性能有着显著影响。合理的分散工艺能够充分发挥气相纳米材料的优势，提高UV涂料的综合性能。

UV涂料是利用UV辐射固化的涂料，固化速度快、常温固化、节约能源、节省生产所需占地面积、不污染环境、提升产品性能等优点。

气相二氧化硅是极其重要的超微细无机材料之一，具有粒径很小、比表面积大、表面吸附力强、表面能大、化学纯度高、分散性能好等特点。具有优越的分散性、稳定性、补强性、增稠性和触变性。在UV光固化漆中，气相二氧化硅具有良好的增稠触变性、优异的消光性和硬度提升效果，特别是能够显著增强涂料的耐磨性。

同样， 气相法纳米氧化铝也是一种重要的超微细无机新材料，在涂料中主要应用于提高粉末涂料的流动性。它可在粉末涂料生粉的表面形成可移动层，防止粉末涂料吸收水分和结块。同时，其自身摩擦带正电荷的特性有助于改善粉末涂料的喷涂性能，提高粉末涂料的上粉率。

首先，汇富纳米技术人员在高速分散机中将相同添加量的亲水型气相二氧化硅HL-200添加到UV涂料中，并在500r/min、1000r/min、2000r/min、3000r/min的转速下分散30min,随后再对四组样品的粘度和触变性进行测试，结果表明，随着气相二氧化硅分散工艺的加强，UV光固化漆的粘度不断提升，触变值不断升高，在3000r/min转速下达到最佳状态，此时粘度为4543Pa·s，触变值达到5。

但随着分散转速的增加，UV涂料粘度和触变的增加趋势逐渐变缓并达到临界值，转速的增加不再对涂料的增稠触变性产生进一步影响，粘度和触变处于稳定状态。

随后，汇富纳米技术人员将以上UV涂料进行涂刷，固化后观察发现，当分散转速在1000r/min以下时，涂刷的漆膜表面有明显的颗粒感和割裂感，转速在2000r/min以上时，漆膜表面更平滑。

综合来看，想要UV涂料的粘度触变以及颗粒状态达到最佳状态，分散条件需大于2000r/min，30min。

同时，汇富纳米技术人员在1.5%粉体添加量下，分别对空白、HL-200、亲水气相二氧化硅竞品和气相法纳米氧化铝Aluna-100对UV涂料涂层的光泽度、雾度、透光率、硬度和磨耗值等进行了充分的实验和对比。

在上述实验中，对比空白样，HL-200和竞品对透光率的影响较低，能够提升UV涂料铅笔硬度，二者在消光、硬度和耐磨性方面差异并不明显。不同气相纳米材料比较时，气相二氧化硅的加入会使得漆膜的光泽度降低，但是气相法纳米氧化铝Aluna-100对UV涂料光泽度影响较低，铅笔硬度提升也较大，磨耗值损失的质量也较少，耐磨性提升较好。

气相纳米材料，如气相二氧化硅和气相法纳米氧化铝在 UV 涂料中具有重要的应用价值，能够显著改善 UV 涂料的性能。然而，其在涂料中的分散程度对涂料性能有着至关重要的影响。良好的分散能够使纳米材料均匀地分布在涂料体系中，充分发挥其独特性能，提高涂料的粘度和触变性，改善涂料颗粒状态，提升涂膜的光泽度、透光率，增强涂膜的铅笔硬度和耐磨性。相反，分散不良会导致涂料粘度异常、涂膜出现缺陷、光泽度和透光率下降、硬度和耐磨性不稳定等问题。因此，在将气相纳米材料应用于UV涂料时，必须重视分散工艺的研究和优化，采用合适的分散设备和分散剂，确保纳米材料在涂料中达到良好的分散效果，从而充分发挥气相纳米材料对 UV 涂料性能的提升作用，推动 UV 涂料行业的发展。