藍(lán)色鋁顏料的制備及其對(duì)PP抗UV光氧老化性能研究.pdf

1、鋁顏料是由微納米級(jí)二維片狀金屬鋁基所組成的粉狀，具有著獨(dú)特性質(zhì)的金屬顏料，常常在涂料工業(yè)中制備汽車(chē)金屬閃光面漆，或在塑料工業(yè)中作為閃光顏料使用。然而，近些年來(lái)隨著國(guó)家及地方政府綠色環(huán)保政策的出臺(tái)以及人們環(huán)保觀(guān)念的逐漸增強(qiáng)，以往使用的油性（即溶劑型）鋁顏料已不能滿(mǎn)足工業(yè)清潔生產(chǎn)環(huán)保、健康的需求，許多學(xué)者及公司開(kāi)始致力于環(huán)保（即水性）鋁顏料的制備及研究。此外，相對(duì)于有機(jī)顏料而言，金屬顏料單一的顏色使得其應(yīng)用面較窄，鋁顏料的彩色化也是目前研究

2、的一個(gè)重要方向。本文分別就鋁顏料的耐腐蝕性和著色對(duì)鋁顏料的片基粉體進(jìn)行雙層包覆改性，并對(duì)其作為聚丙烯(PP)抗UV光氧老化性能填料的應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)研究，具體的研究?jī)?nèi)容由以下三個(gè)部分構(gòu)成:
　　(1)本文首先通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑(YSiR3)與正硅酸乙酯(TEOS)作為前驅(qū)體，共水解縮聚后制備出SiO2包覆的鋁顏料片基，并研究不同硅烷偶聯(lián)劑對(duì)鋁片基表面改性的影響。實(shí)驗(yàn)中，分別使用短鏈硅烷偶聯(lián)劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、乙烯基三乙

3、氧基硅烷(VTES)與長(zhǎng)鏈硅烷偶聯(lián)劑十二烷基三甲氧基硅烷(DBES)來(lái)包覆改性鋁片基，并采用SEM、FTIR、粒徑分析等手段對(duì)硅烷偶聯(lián)劑包覆改性后的鋁片基進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明:相比于短鏈硅烷偶聯(lián)劑，長(zhǎng)鏈硅烷偶聯(lián)劑DBES與TEOS共水解縮聚可以在鋁顏料表面形成一層致密的SiO2膜層，有效地提高了鋁片基的耐腐蝕性。同時(shí)，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)一步優(yōu)化確定了DBES和TEOS共水解縮聚包覆鋁片基的反應(yīng)條件，結(jié)果表明在3份TEOS，1份DBE

4、S、6份氨水、8份去離子水的條件下，在50℃的恒溫水浴鍋反應(yīng)6h后，可以得到耐腐蝕性最佳的SiO2包覆的鋁片基。
　　(2)在制備出SiO2包覆的鋁片基（Al/SiO2）的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行著色改性，制備出有機(jī)酞菁顏料包覆的藍(lán)色鋁顏料。實(shí)驗(yàn)中首先使用濃硫酸與酞菁藍(lán)(CuPc)進(jìn)行磺化反應(yīng)，制備出CuPc-SO3H有機(jī)顏料。再使用液相沉積法對(duì)Al/SiO2片基進(jìn)行著色，即利用CuPc-SO3H與沉淀劑BaCl2反應(yīng)形成Ba(CuPc-

5、SO3)2沉淀顆粒沉積在Al/SiO2片基的表面上，起到著色的效果。通過(guò)SEM、FTIR、XRD等表征CuPc-SO3H顏料的添加量、色淀劑添加量、表面活性劑種類(lèi)、反應(yīng)時(shí)間等條件對(duì)著色鋁顏料的色澤影響，得到的結(jié)論是:相對(duì)鋁顏料Al/SiO2，在CuPc-SO3H添加量為5wt％，BaCl2用量5wt％，以SDS作為表面活性劑反應(yīng)90min后，可以得到光澤度最高的藍(lán)色鋁顏料。
　　(3)為了進(jìn)一步研究制備出的藍(lán)色顏料與樹(shù)脂的相容性及

6、其耐UV光老化性能，將本實(shí)驗(yàn)中制備出的Al/SiO2/Ba(CuPc-SO3)2藍(lán)色鋁顏料與光穩(wěn)定劑UV-622、抗氧化劑1010同時(shí)加入到聚丙烯(PP)中，通過(guò)雙螺桿擠出、熱壓成型、注塑成型等方式制備出免噴涂藍(lán)色PP塑料，再使用紫外線(xiàn)加速老化燈對(duì)制各出的樣條進(jìn)行加速光老化處理。通過(guò)拉伸性能和光學(xué)性能測(cè)試表征研究光穩(wěn)定劑UV-622和抗氧化劑1010對(duì)PP著色塑料的抗老化作用。最終確定，在著色鋁顏料含量為0.6wt％，光穩(wěn)定劑UV622