藍色鋁顏料的制備及其對PP抗UV光氧老化性能研究.pdf

1、鋁顏料是由微納米級二維片狀金屬鋁基所組成的粉狀，具有著獨特性質(zhì)的金屬顏料，常常在涂料工業(yè)中制備汽車金屬閃光面漆，或在塑料工業(yè)中作為閃光顏料使用。然而，近些年來隨著國家及地方政府綠色環(huán)保政策的出臺以及人們環(huán)保觀念的逐漸增強，以往使用的油性（即溶劑型）鋁顏料已不能滿足工業(yè)清潔生產(chǎn)環(huán)保、健康的需求，許多學(xué)者及公司開始致力于環(huán)保（即水性）鋁顏料的制備及研究。此外，相對于有機顏料而言，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、的一個重要方向。本文分別就鋁顏料的耐腐蝕性和著色對鋁顏料的片基粉體進行雙層包覆改性，并對其作為聚丙烯(PP)抗UV光氧老化性能填料的應(yīng)用進行相應(yīng)研究，具體的研究內(nèi)容由以下三個部分構(gòu)成:
　　(1)本文首先通過硅烷偶聯(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)劑對鋁片基表面改性的影響。實驗中，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)與長鏈硅烷偶聯(lián)劑十二烷基三甲氧基硅烷(DBES)來包覆改性鋁片基，并采用SEM、FTIR、粒徑分析等手段對硅烷偶聯(lián)劑包覆改性后的鋁片基進行表征。研究結(jié)果表明:相比于短鏈硅烷偶聯(lián)劑，長鏈硅烷偶聯(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，通過正交實驗的方法進一步優(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，對其進行著色改性，制備出有機酞菁顏料包覆的藍色鋁顏料。實驗中首先使用濃硫酸與酞菁藍(CuPc)進行磺化反應(yīng)，制備出CuPc-SO3H有機顏料。再使用液相沉積法對Al/SiO2片基進行著色，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、反應(yīng)時間等條件對著色鋁顏料的色澤影響，得到的結(jié)論是:相對鋁顏料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色鋁顏料。
　　(3)為了進一步研究制備出的藍色顏料與樹脂的相容性及

6、其耐UV光老化性能，將本實驗中制備出的Al/SiO2/Ba(CuPc-SO3)2藍色鋁顏料與光穩(wěn)定劑UV-622、抗氧化劑1010同時加入到聚丙烯(PP)中，通過雙螺桿擠出、熱壓成型、注塑成型等方式制備出免噴涂藍色PP塑料，再使用紫外線加速老化燈對制各出的樣條進行加速光老化處理。通過拉伸性能和光學(xué)性能測試表征研究光穩(wěn)定劑UV-622和抗氧化劑1010對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