硅溶胶中的二氧化硅粒子因具有刚性高、强度高、吸收紫外线、高吸附性、高分散度、绿色等优良特性被广泛应用到造纸、建筑涂料以及电子工业等领域。
UV固化水性木器涂料在使用过程中力学性能、固含量、抗紫外老化和隔热性等性能无法达到使用要求,而硅溶胶则可以对其进行改性。硅溶胶胶体粒子具有相当大的比表面积,粒子本身无色透明,不会影响被覆盖物的本色。
硅溶胶的引入,可以影响涂层耐磨性、硬度、附着力、抗冲击强度、光泽度等,合适的硅溶胶添加量,可以获得整体性能更好的UV固化水性木器涂料。
硅溶胶在涂料中的占比1%~3%时,涂层的耐磨性显着提高,但是当硅溶胶的占比高于3%时,复合涂层的耐磨性却有所下降。
硅溶胶的成分主要为二氧化硅颗粒,少量二氧化硅能显着提高涂层的耐磨性,同时不影响涂层的透明度。但随着添加量的进一步增加,由于二氧化硅比表面积较大,造成其在涂料溶液中分布不均而发生自团聚的现象,从而使得涂层的磨耗值增加,即涂层的耐磨性降低。
硅溶胶含量~1%时,复合涂层的硬度达到H级别,硬度显着提高,虽然硅溶胶的添加量较少,但是其与水性UV木器涂料能充分产生化学反应生成化学键,使其漆膜硬度显着提高;
但过高尚未硅溶胶含量反而会导致漆膜硬度降低,这可能是由于硅溶胶中的二氧化硅分散不均发生团聚现象,使得涂层不能形成连续的网络结构而造成的。硅溶胶的添加量对复合涂层的附着力有着显着的改变,当硅溶胶较少时其与水性UV木器涂料可以充分反应,使得涂层的内外应力达到平衡,涂层的附着力增强;
当硅溶胶过多时导致反应不 不能形成稳定的结构,使得涂膜与基材结合的牢固度降低,从而降低了涂层的附着力硅溶胶的含量较少时,其可与UV固化水性涂料基体充分反应形成化学键合作用,使漆膜的抗冲击强度显着提高,硅溶胶含量过高,由于硅溶胶中二氧化硅粒子发生团聚和自交联反应,使得涂层的抗冲击强度有所下降。
硅溶胶对涂层的光泽度影响较大,随着硅溶胶的增加,涂层的光泽度呈现出下降趋势。
这是由于硅溶胶是胶体溶液,因颗粒细微(接近分子状态),析胶时的二氧化硅具有较高的活性,黏结包裹涂料中的粉状颗粒,与某些无机盐类、金属氧化物生成新的硅酸盐无机高分子化合物,硬化成膜。
细微的颗粒对基层渗透力强,可通过毛细管作用渗入到基材的内部,因此它与UV固化水性木器涂料产生化学反应生成无机不透明物质,使涂层的光泽度和透明度大大降低。