在涂料領(lǐng)域,早期利用中空結(jié)構(gòu)微球的例子,多為中空無(wú)機(jī)粒子,例如,中空玻璃微球的使用�,F(xiàn)在,隨著中空聚合物微球合成技術(shù)的進(jìn)步、成熟,其產(chǎn)品的商品化,他們?cè)谕苛现械膽?yīng)用也日益受到關(guān)注。中空聚合物微球可以在水性涂料中部分取代二氧化鈦,在一些特種涂料中起到白色著色劑的作用,其絕熱功能能夠提高建筑涂料的絕熱性,一些具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的中空聚合物微球,還可以作為防粘連劑使用。
由于中空聚合物微球內(nèi)部空氣/聚合物界面間折射率的不同,光通過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)生散射,從而使這種聚合物微球具有了良好的光遮蓋性。中空聚合微球?qū)獾纳⑸淠芰?遮蓋性)與其中空部分的大小、微球的形狀有很大關(guān)系。相關(guān)權(quán)威部門(mén)研究表明,隨著殼包裹量的增加,中空聚合物微球的形態(tài)越來(lái)越規(guī)整,其遮蓋力越好。
在水性建筑涂料中,中空聚合物微球可作為二氧化鈦的替代品,賦予涂料一定的遮蓋力。而且,在較高二氧化鈦濃度的涂料中,二氧化鈦可能會(huì)因?yàn)榛鞚嵝?yīng)而引起遮蓋力的下降。添加的中空聚合物微球夾在二氧化鈦粒子間,可以防止其互相接近,抑制混濁效應(yīng),進(jìn)一步發(fā)揮二氧化鈦的效果。如果按照體積取代計(jì)算,因?yàn)樗戎匦�,用量較小,使用中空不透明聚合物微球,還具有較大的成本效益。將中空不透明聚合物微球用到涂料配方中,這種技術(shù)具有下列有點(diǎn):不透明聚合物微球是著色顏料,可以直接為涂料提供遮蓋力;通過(guò)增大鈦白粉的空間占有率,提高了鈦白粉的分散性和遮蓋力;在此技術(shù)中,不透明聚合物微球只需要極少量的與之結(jié)合,減少了基料的用量,在較高的PVC下涂料各項(xiàng)性能不會(huì)下降。
目前,國(guó)內(nèi)外已有大量的專(zhuān)利文獻(xiàn),查到利用無(wú)機(jī)中空球體,特別是利用中空玻璃球和中空陶瓷球,或利用泡沫粒子,來(lái)提高涂料的保溫絕熱性能。例如,通過(guò)添加空心玻璃微珠或小于100 μm的白色氧化硅的陶瓷微小中空球體,可形成冰箱外殼或外殼涂料液,制備了冰箱外殼隔熱結(jié)構(gòu)外墻保溫涂料等。它們無(wú)一例外都是利用了空心球體中空部分的絕熱作用。另外,也有具有中空結(jié)構(gòu)的聚合物被用于保溫涂料,具有對(duì)環(huán)境無(wú)污染,保溫效果好,施工造價(jià)低;使用壽命長(zhǎng);施工簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)。
有一些涂料,例如汽車(chē)涂料,有著十分強(qiáng)烈的輕量化要求。早期的做法是添加無(wú)機(jī)中空體填料,但是由于其本身比重較大,而且在混練時(shí)易被破壞,降低自重不多,而且還導(dǎo)致了涂膜的耐低溫碎落性下降。后來(lái)采用引入熱塑性樹(shù)脂發(fā)泡的方法,雖然其自重較輕,但是卻存在發(fā)泡難于控制、強(qiáng)度降低等方面的缺點(diǎn),而且其在混練是容易熔融變形,效果也不理想。引入交聯(lián)型的中空聚合物微球,因其熔融溫度高,耐壓性?xún)?yōu)良,在各種樹(shù)脂基體中的分散性良好,將有望成為一種有前途的樹(shù)脂輕量化改性劑。
有一些專(zhuān)利文獻(xiàn)表明,使用具有多孔特征的材料,可以制備具有吸音效果的特種涂料,例如漂珠、樹(shù)脂發(fā)泡顆粒、開(kāi)孔膨脹珍珠巖等。這些材料的微孔結(jié)構(gòu),使它們具有吸音的效果。中空聚合物微球應(yīng)用到涂料中,應(yīng)能起到同樣的效果。 |