本發(fā)明屬于涂料化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：風(fēng)能是通過空氣流做功提供給人類的一種可利用能源，相對于石油、天然氣、煤炭等化石能源而言，風(fēng)能具有無污染、用之不竭、成本低等優(yōu)點，在生活中人們通過風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能，目前世界各國都在大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，美國、丹麥、比利時、瑞典、德國等都具有了較大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電，而我國的內(nèi)蒙古、新疆、青海、黑龍江、甘肅等地風(fēng)能儲量優(yōu)越，年平均風(fēng)速大于3m/s的天數(shù)就在200天以上，據(jù)國家氣象局估計，我國風(fēng)力資源的總儲量約為每年16億千瓦，近期可開發(fā)的約為1.6億千瓦。風(fēng)力發(fā)電機作為轉(zhuǎn)化風(fēng)能的主要設(shè)備，其風(fēng)機葉片由于長時間告訴轉(zhuǎn)動，所處環(huán)境較差以及天氣的變化的原因，容易受到腐蝕，特別是在高海拔地區(qū)，風(fēng)機葉片受到紫外線的強烈照射，并且承受強風(fēng)、風(fēng)沙、沙塵、冰雹等天氣沖擊和磨損，葉片遭到大量的腐蝕，硬性風(fēng)力發(fā)電機的使用壽命。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料，同時提供其制備方法是本發(fā)明的又一發(fā)明目的?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料，通過在丙烯酸酯基料中加入納米鉆石烯漿料混合制得，所述納米鉆石烯漿料由以下重量份數(shù)的原料制成：改性納米鉆石烯200份，均苯四甲酸400份，乙酸正丁酯400份，小分子型胺類超分散劑5份。所述納米鉆石烯漿料的加入量為丙烯酸酯基料的2％-5％。所述改性納米鉆石烯由以下方法制得：a.超聲波堿洗：將納米鉆石烯放入裝有堿液的超聲波清洗機中超聲堿洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，超聲波頻率為30-40khz，堿液為10％-15％的naoh溶液，堿洗溫度為45-55℃，攪拌速度為25-35rpm，堿洗時間為25-35min；b.超聲波清洗：將堿洗后的納米鉆石稀放入裝有去離子水的超聲波清洗機中超聲清洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，反復(fù)清洗直至上層清液ph＝7；超聲波頻率為30-35khz，攪拌速度為15-25rpm，清洗時間為20-25min；c.酸洗活化：將清洗后的納米鉆石稀加入酸洗液中酸洗活化并旋轉(zhuǎn)攪拌，所述酸洗液為體積比1:10的濃鹽酸和濃硫酸的混合酸液，攪拌速度為10-15rpm，酸洗活化時間為10-15min；d.超聲波水洗：將酸洗后的納米鉆石稀放入裝有去離子水的超聲波清洗機中常溫水洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，反復(fù)水洗直至上層清液ph＝7，超聲波頻率為30-35khz，攪拌速度為15-25rpm，水洗時間為10-15min；e.烘干：將超聲波水洗后的納米鉆石稀以2℃/min的速率逐步升溫到60℃，恒溫保溫30min，升溫至80℃，恒溫保溫30min，升溫至120℃，恒溫保溫60min，升溫至280℃，恒溫保溫2h，隨爐溫冷卻，密封儲存待用；f.改性處理：將硅烷偶聯(lián)劑溶于乙醇和水的混合液中混合后，向其中加入步驟e中烘干的納米鉆石烯，以45～60khz的頻率超聲10～30min后，于100℃～120℃下干燥1h～4h即可。所述納米鉆石烯的粒度配比為50nm:100nm:200nm:250nm＝(1-2):(2-3):(3～4):(4-5)。步驟f中，硅烷偶聯(lián)劑的型號為kh-550，且硅烷偶聯(lián)劑、乙醇、水三者的體積比為20:72:8。所述的小分子型胺類超分散劑為親水性聚醚一元胺，型號為surfonaminel207。所述的含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料的制備方法，由以下步驟制成：1)納米鉆石烯漿料的配制：將改性納米鉆石烯、均苯四甲酸(pma)，乙酸正丁酯(bac)和小分子型胺類超分散劑置于高速分散機中以10000～15000khz頻率混合分散后，移至填充有φ0.05mm的鋯珠的珠磨機中砂磨40～50min，制得納米鉆石烯漿料；2)涂料的配制：向丙烯酸酯基料中加入納米鉆石烯漿料，同時以5～10rpm的速度緩慢攪拌，攪拌均勻后，置于高速分散機中以10000～15000khz頻率分散20～30min，再通過立式砂磨機進行砂磨40～50min，制得含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：1)納米鉆石烯具有耐磨性強、性能穩(wěn)定的特點，將納米鉆石烯通過改性后加入丙烯酸酯基料中制成涂料后，得到的涂料具有很好的耐磨性、抗紫外線性能和較長的抗粉化能力，能保持涂料的致密性和完整性，防止涂料的起泡、生銹、脫落等；2)經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料涂覆在風(fēng)機葉片上，可耐各種煙霧腐蝕，有效提高風(fēng)機葉片的使用壽命，大大減少自然界各種因素例如風(fēng)、沙塵、紫外線等對風(fēng)機葉片的磨損，延長葉片的使用壽命；3)采用的納米鉆石烯具有無毒副作用，因此無論是制備過程還是制得的涂料產(chǎn)品均對人體無毒副作用。附圖說明圖1為附著力測試結(jié)果；圖2為耐沖擊測試結(jié)果；圖3添加不同納米鉆石烯含量時材料的質(zhì)量磨損量變化。具體實施方式下面以具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。實施例1一種含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料，通過在丙烯酸酯基料中加入納米鉆石烯漿料混合制得，所述納米鉆石烯漿料由以下重量份數(shù)的原料制成：改性納米鉆石烯200份，均苯四甲酸400份，乙酸正丁酯400份，小分子型胺類超分散劑5份。所述納米鉆石烯漿料的加入量為丙烯酸酯基料的2％。所述改性納米鉆石烯由以下方法制得：a.超聲波堿洗：將納米鉆石烯放入裝有堿液的超聲波清洗機中超聲堿洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，超聲波頻率為30khz，堿液為10％的naoh溶液，堿洗溫度為45℃，攪拌速度為25rpm，堿洗時間為25min；b.超聲波清洗：將堿洗后的納米鉆石稀放入裝有去離子水的超聲波清洗機中超聲清洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，反復(fù)清洗直至上層清液ph＝7；超聲波頻率為30khz，攪拌速度為15rpm，清洗時間為20min；c.酸洗活化：將清洗后的納米鉆石稀加入酸洗液中酸洗活化并旋轉(zhuǎn)攪拌，所述酸洗液為體積比1:10的濃鹽酸和濃硫酸的混合酸液，攪拌速度為10rpm，酸洗活化時間為10min；d.超聲波水洗：將酸洗后的納米鉆石稀放入裝有去離子水的超聲波清洗機中常溫水洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，反復(fù)水洗直至上層清液ph＝7，超聲波頻率為30-35khz，攪拌速度為15rpm，水洗時間為10min；e.烘干：將超聲波水洗后的納米鉆石稀以2℃/min的速率逐步升溫到60℃，恒溫保溫30min，升溫至80℃，恒溫保溫30min，升溫至120℃，恒溫保溫60min，升溫至280℃，恒溫保溫2h，隨爐溫冷卻，密封儲存待用；f.改性處理：將硅烷偶聯(lián)劑溶于乙醇和水的混合液中混合后，向其中加入步驟e中的烘干的納米鉆石烯，以45khz的頻率超聲30min后，于100℃下干燥4h即可。所述納米鉆石烯的粒度配比為50nm:100nm:200nm:250nm＝1:2:3:4。步驟f中，硅烷偶聯(lián)劑的型號為kh-550，且硅烷偶聯(lián)劑、乙醇、水三者的體積比為20:72:8。所述的小分子型胺類超分散劑為親水性聚醚一元胺，型號為surfonaminel207。所述的含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料的制備方法，由以下步驟制成：1)納米鉆石烯漿料的配制：將改性納米鉆石烯、均苯四甲酸(pma)，乙酸正丁酯(bac)和小分子型胺類超分散劑置于高速分散機中以10000khz頻率混合分散后，移至填充有φ0.05mm的鋯珠的珠磨機中砂磨40min，制得納米鉆石烯漿料；2)涂料的配制：向丙烯酸酯基料中加入納米鉆石烯漿料，同時以5rpm的速度緩慢攪拌，攪拌均勻后，置于高速分散機中以10000khz頻率分散30min，再通過立式砂磨機進行砂磨40min，制得含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料。實施例2一種含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料，通過在丙烯酸酯基料中加入納米鉆石烯漿料混合制得，所述納米鉆石烯漿料由以下重量份數(shù)的原料制成：改性納米鉆石烯200份，均苯四甲酸400份，乙酸正丁酯400份，小分子型胺類超分散劑5份。所述納米鉆石烯漿料的加入量為丙烯酸酯基料的3％。所述改性納米鉆石烯由以下方法制得：a.超聲波堿洗：將納米鉆石烯放入裝有堿液的超聲波清洗機中超聲堿洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，超聲波頻率為40khz，堿液為15％的naoh溶液，堿洗溫度為55℃，攪拌速度為35rpm，堿洗時間為35min；b.超聲波清洗：將堿洗后的納米鉆石稀放入裝有去離子水的超聲波清洗機中超聲清洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，反復(fù)清洗直至上層清液ph＝7；超聲波頻率為35khz，攪拌速度為25rpm，清洗時間為25min；c.酸洗活化：將清洗后的納米鉆石稀加入酸洗液中酸洗活化并旋轉(zhuǎn)攪拌，所述酸洗液為體積比1:10的濃鹽酸和濃硫酸的混合酸液，攪拌速度為15rpm，酸洗活化時間為15min；d.超聲波水洗：將酸洗后的納米鉆石稀放入裝有去離子水的超聲波清洗機中常溫水洗并旋轉(zhuǎn)攪拌，反復(fù)水洗直至上層清液ph＝7，超聲波頻率為35khz，攪拌速度為25rpm，水洗時間為15min；e.烘干：將超聲波水洗后的納米鉆石稀以2℃/min的速率逐步升溫到60℃，恒溫保溫30min，升溫至80℃，恒溫保溫30min，升溫至120℃，恒溫保溫60min，升溫至280℃，恒溫保溫2h，隨爐溫冷卻，密封儲存待用；f.改性處理：將硅烷偶聯(lián)劑溶于乙醇和水的混合液中混合后，向其中加入步驟e中的烘干的納米鉆石烯，以60khz的頻率超聲10min后，于120℃下干燥1h即可。所述納米鉆石烯的粒度配比為50nm:100nm:200nm:250nm＝2:3:4:5。步驟f中，硅烷偶聯(lián)劑的型號為kh-550，且硅烷偶聯(lián)劑、乙醇、水三者的體積比為20:72:8。所述的小分子型胺類超分散劑為親水性聚醚一元胺，型號為surfonaminel207。所述的含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料的制備方法，由以下步驟制成：1)納米鉆石烯漿料的配制：將改性納米鉆石烯、均苯四甲酸(pma)，乙酸正丁酯(bac)和小分子型胺類超分散劑置于高速分散機中以15000khz頻率混合分散后，移至填充有φ0.05mm的鋯珠的珠磨機中砂磨50min，制得納米鉆石烯漿料；2)涂料的配制：向丙烯酸酯基料中加入納米鉆石烯漿料，同時以10rpm的速度緩慢攪拌，攪拌均勻后，置于高速分散機中以15000khz頻率分散30min，再通過立式砂磨機進行砂磨50min，制得含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料。實施例3一種含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料，通過在丙烯酸酯基料中加入納米鉆石烯漿料混合制得，所述納米鉆石烯漿料由以下重量份數(shù)的原料制成：改性納米鉆石烯200份，均苯四甲酸400份，乙酸正丁酯400份，小分子型胺類超分散劑5份。所述納米鉆石烯漿料的加入量為丙烯酸酯基料的5％。所述改性納米鉆石烯的制備方法同實施例1：所述含納米鉆石烯的聚氨酯風(fēng)機葉片涂料的制備方法同實施例1。性能測試1、納米鉆石烯漿料的穩(wěn)定性測試為驗證本發(fā)明納米鉆石烯漿料的穩(wěn)定性，進行以下測試：分別將實施例1制得的納米鉆石烯漿料于23℃和‐5℃下放置3天和7天，觀察是否有清液以及清液的長度來判斷材料的穩(wěn)定性。結(jié)果見表1所示。表1納米鉆石烯漿料的穩(wěn)定性測試結(jié)果從表1中可以看出，改性納米鉆石烯在納米鉆石烯漿料中能夠有效均勻地分散，且穩(wěn)定性良好。2、納米鉆石烯漿料的加入量對納米鉆石烯改性漿料的穩(wěn)定性影響的測試為研究納米鉆石烯漿料的加入量對納米鉆石烯改性漿料的穩(wěn)定性的影響，以實施例1中步驟1)所制得的納米鉆石烯漿料為例進行制樣。制樣過程為：稱取1000g丙烯酸酯基料，緩慢攪拌基料，攪拌轉(zhuǎn)速為5～10rpm，加入實施例1中步驟1)所制得的納米鉆石烯漿料，加入量為0％～5％(按照基料質(zhì)量計算)，再置于高速分散機中分散20～30min，之后通過立式砂磨機進行砂磨40～50min，制得不同納米鉆石烯漿料加入量(1％、2％、3％和5％共計四組)的納米鉆石烯改性的丙烯酸酯漿料。分析：對上述每組制得的納米鉆石烯改性的丙烯酸酯漿料產(chǎn)品分別取7個平行樣品置于密閉容器中，并稱重，其中2個放于50℃的干燥箱內(nèi)30天，2個在自然環(huán)境下存儲12個月，另外2個放置于‐7℃的條件下30天，最后一個試樣作為對比樣分別檢測各組各項原始性能(例如：結(jié)皮、壓力、腐敗味、沉降程度、粘度)，作為處理后樣品的對比進行分析。具體結(jié)果見表2—表4。表2自然環(huán)境條件下的穩(wěn)定性表3‐7℃條件下的穩(wěn)定性表450℃條件下的穩(wěn)定性由表2‐表4的對比結(jié)果顯示，納米鉆石烯改性后的丙烯酸酯基漿料的性能穩(wěn)定，在不同的條件下均能保持性能的穩(wěn)定。3、應(yīng)用性能檢測3.1附著力測試噴涂制樣：利用不銹鋼板作為性能檢測對象，不銹鋼板先經(jīng)過噴砂處理，噴砂后的不銹鋼板表面粗糙度為25～50μm，將實施例1制得的改性漿料與聚乙氰酸酯按質(zhì)量比為4:1的比例混合后進行噴涂制板，噴涂厚度控制在150～180μm，將噴涂好的板自然干燥24h，然后在70℃的烘箱中烘烤1h，自然冷卻晾干后自然養(yǎng)護7天。試驗采用加有載荷的拉力試驗機，試驗所使用的試柱采用金屬加工而成的，試柱直徑為20mm，采用專用膠將其余不銹鋼板粘接，經(jīng)過7天的自然養(yǎng)護固化后進行試驗，試驗溫度保持在25℃±1℃，相對濕度為60～70％，將制備好的試樣放入拉力機的上下夾具中，并調(diào)至對中，使其橫截面均勻受力，夾具以10mm/min的拉伸速度進行拉伸試驗，直至破壞，記錄試樣拉開時的負荷值。3.2鹽霧測試試樣同附著力測試試樣相同。試驗采用濃度為50g/l的氯化鈉溶液，ph值為6.5～7.2。將制作好的樣板進行劃痕的制備，即采用單刃切割器將涂層滑透到底材，劃痕離試板的任一邊緣大于20mm，將制板的被側(cè)面朝上，與垂線的夾角為20±5°，噴霧室內(nèi)的溫度控制在35℃±2℃，在整個試驗周期內(nèi)連續(xù)進行噴霧，本試驗進行2000h，每500h記錄一次試驗結(jié)果。3.3鉛筆硬度測試試樣同附著力測試試樣相同。將固化后樣板放在水平位置，通過在涂層推動硬度逐漸增加的鉛筆來測定涂層的鉛筆硬度。試驗時，鉛筆固定，鉛筆在750g的負載下以45°角向下壓在涂層表面上，逐漸增加鉛筆的硬度直至涂層表面出現(xiàn)缺陷，例如涂層表面出現(xiàn)壓痕或損壞，鉛筆硬度從9b‐9h不等，試驗在溫度23±2℃和相對濕度50±5％的條件下進行，用機械削筆刀將每支鉛筆的一端削去約5‐6mm的木頭，留下原樣的、未劃傷的、光滑的圓柱形鉛筆芯，垂直握住鉛筆，與砂紙保持90°角在砂紙上前后移動鉛筆，把鉛筆筆芯尖端磨平(成90°角)，持續(xù)移動鉛筆直至獲得一個光滑平滑的圓形橫截面，且邊緣沒有碎屑和缺口。將鉛筆用夾子固定，同時使儀器保持水平，鉛筆的尖端放在涂層表面上，當(dāng)鉛筆的尖端剛接觸到涂層時，立即推動試板，以0.5～1mm/s的速度朝離開操作者的方向推動至少7mm的距離，30s后以裸視檢查涂層表面，如果未出現(xiàn)劃痕，在未進行試驗的區(qū)域重復(fù)試驗，更換更高硬度的鉛筆直至至少出現(xiàn)3mm以上的劃痕為止，如果出現(xiàn)3mm的劃痕，則降低鉛筆硬度重復(fù)試驗，直至超過3mm的劃痕不再出現(xiàn)為止，以沒有使涂層出現(xiàn)3mm及以上劃痕的最硬的鉛筆硬度表示涂層的最終鉛筆硬度。3.4抗沖擊性測試通過固定質(zhì)量的重錘自由落體落于試板上而不引起涂層破壞的最大高度(cm)來表示涂層耐沖擊性。重錘質(zhì)量為1000±1g，沖頭沖進凹槽的深度為2±0.1mm，鐵砧凹槽直徑為15±0.3mm，凹槽邊緣曲率半徑為2.5～3mm。試驗在溫度為23±2℃和相對濕度50±5％的條件下進行，將試板的涂層面朝上平放在鐵砧上，試板受沖擊部分距邊緣不少于15mm，每個沖擊點的距離不少于15mm，重錘借控制裝置固定在滑桶的某一高度處，按壓控按鈕，重錘自由落于沖頭上，同一試板進行三次沖擊試驗，觀察涂層有無裂紋、皺紋以及剝落等現(xiàn)象，無任何裂紋、皺紋以及剝落現(xiàn)象時的最高高度為涂層的最大耐沖擊性。3.5quv加速老化測試此測試根據(jù)astmg154熒光紫外線老化測試方法進行的，astmg154使用熒光燈和水的組合，模擬暴露在陽光和雨水或露水中，可以直接或通過窗戶玻璃模擬陽光照射，可以選擇不同的紫外線光源，uva為主峰為340nm的紫外線，分布均勻，uvb為主峰為313nm的紫外線，波長短，對有機涂層破壞性更強，本測試將同時采用uva和uvb來進行測試，本試驗所采用的循環(huán)周期如下：60℃下8小時紫外線暴露，隨后在50℃下4小時凝露。本測試采取200個循環(huán)進行uva測試，每50個周期檢查一次涂層的轉(zhuǎn)態(tài)，包括失光、變色、粉化、起泡、生銹等現(xiàn)象，采取100個循環(huán)進行uvb測試，每25個周期檢查一次涂層的轉(zhuǎn)態(tài)，包括失光、變色、粉化、開裂、起泡、生銹等現(xiàn)象。3.6taber耐磨測試此測試根據(jù)astmd4060有機物涂層在taber耐磨儀上進行耐磨試驗而得到的數(shù)據(jù)。將測試前的試板稱重并記錄，隨后將試板放在耐磨儀上，并放置1000g負載，采用cs10的磨盤進行試驗，并開始真空吸塵，1000轉(zhuǎn)和2000轉(zhuǎn)后分別再次稱重試板并記錄，前后兩次試板的重量差就是損失涂層的重量，并代表涂層的耐磨性。3.7檢測結(jié)果分析表5‐表8為煙霧試驗結(jié)果評定標(biāo)準(zhǔn)，表9‐表12是不同煙霧時間的試驗結(jié)果，表13為鉛筆硬度試驗結(jié)果。圖1為附著力測試結(jié)果，從圖1中可以明顯地看出，經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料對基層的平均附著力隨著納米鉆石烯含量的增加而增加，相對于沒有經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料而言，其平均附著力約為6mpa，經(jīng)過納米鉆石烯改性后的涂料其平均附著力有了較大幅度地提高，當(dāng)納米鉆石烯的含量控制在2％～3％范圍內(nèi)時，涂料的平均附著力約為10.5mpa，相對于未經(jīng)納米鉆石烯改性的涂料其平均附著力提高了4.5mpa，但是隨著納米鉆石烯含量的進一步提高，其平均附著力增加幅度減小，當(dāng)納米鉆石烯含量為5％時，平均附著力約為11mpa，提高了約0.5mpa。表5起泡等級的評定標(biāo)準(zhǔn)(ios4628/2)表6生銹等級評價標(biāo)準(zhǔn)(ios4628/3)等級銹蝕面積(％)ri00ri10.05ri20.5ri31ri48ri540～50表7開裂等級評價標(biāo)準(zhǔn)(ios4628/4)表8脫落等級評價標(biāo)準(zhǔn)(ios4628/5)等級脫落面積(％)0010.120.33143515表9500h鹽霧后的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％面起泡00000面生銹00000開裂00000脫落00000表101000h鹽霧后的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％面起泡00000面生銹00000開裂00000脫落00000表111500h鹽霧后的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％面起泡21000面生銹21000開裂00000脫落00000表122000h鹽霧后的試驗結(jié)果表9至表12是不同煙霧時間的試驗結(jié)果，從試驗結(jié)果中可以明顯地看出，經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料能夠顯著地提高耐鹽霧性能，特別是在長時間的煙霧后，起泡、生銹現(xiàn)象能夠大幅度地下降，對基體的保護作用更強，同時由于納米鉆石烯具有性能穩(wěn)定、耐腐蝕的作用，其單邊銹蝕蔓延有了很大幅度地改善，且在納米鉆石烯含量達到2％以后，其各項性能均改善明顯且性能穩(wěn)定。表13鉛筆硬度試驗結(jié)果0％1％2％3％5％鉛筆硬度hb1h3h4h6hb：軟；h：硬；hb：中度；1h‐6h：硬度逐漸提高，6h最硬。表13為鉛筆硬度測試結(jié)果，從表13中可以明顯地看出，經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料其硬度有了明顯地提高，且提高幅度明顯，隨著納米鉆石烯含量的逐漸提高，其鉛筆硬度也是逐漸提高的，從未經(jīng)過納米鉆石烯改性的hb，隨著納米鉆石烯含量的逐漸提高，鉛筆硬度逐漸提高，由hb逐漸提高到6h，達到最硬，較沒有經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料而言，經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料的硬度有了很大幅度地提高。圖2為耐沖擊測試結(jié)果，從圖2中可以明顯地看出，經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料在耐沖擊性能方面較未經(jīng)納米鉆石烯改性的涂料已經(jīng)有了非常明顯地改善，隨著納米鉆石烯含量的升高，涂料的耐沖擊性能也逐漸提高的，沒有經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料的耐沖擊高度約為45cm，而當(dāng)納米鉆石烯的含量達到2％～3％時，改性后的涂料的耐沖擊高度約為60cm，提高了約15cm，且納米鉆石烯含量在2％和3％時其耐沖擊高度僅相差2cm，基本相同，但是隨著納米鉆石烯含量的進一步提高，其耐沖擊高度下降到了約55cm，由此可見，納米鉆石烯的含量應(yīng)控制在5％以內(nèi)，納米鉆石烯含量過高，增加了涂料的硬度，但是降低了涂料的柔韌性。quv測試結(jié)果根據(jù)gb/t1766涂層老化的評級方法(見表14)對試驗結(jié)果進行結(jié)果評定。失光：目測涂層老化前后的光致變化程度以及使用光澤度測試儀老化前后的光致(gb/t9754)，計算失光率，計算公式如下：失光率(％)＝[(a0‐a1)/a0]×100％a0：老化前光致測定值；a1：老化后光致測定值。表14涂層老化前后失光程度及失光率等級等級失光程度(目測)失光率(儀器測)，％0無失光≤31很輕微失光4～152輕微失光16～303明顯失光31～504嚴(yán)重失光51～805完全失光>80變色：按照gb/t9761規(guī)定將老化后的試板與未老化的試板進行比色。儀器測定變色按照gb/t11186.2～11186.3測定和計算老化前后試板之間的色差。按照涂層老化前后顏色變化程度進行評定(表15)。表15涂層老化前后顏色變化程度等級等級變色程度(目測)色差值(儀器測)(nbs)0無變色≤1.51很輕微變色1.6～3.02輕微變色3.1～6.03明顯變色6.1～9.04較大變色9.1～12.05嚴(yán)重變色>12.0粉化：按照gb/t14286進行，等級評價標(biāo)準(zhǔn)如表16：表16涂層粉化程度等級評價標(biāo)準(zhǔn)開裂：用涂層開裂數(shù)量、開裂大小和開裂深度類型描述開裂程度，如表17、18所示。表17涂層開裂數(shù)量等級評價標(biāo)準(zhǔn)等級開裂數(shù)量0無可見的開裂1剛有幾條值得注意的開裂2有少量的開裂3有中等數(shù)量的開裂4有較多數(shù)量的開裂5密集型的開裂表18涂層開裂大小等級評價標(biāo)準(zhǔn)等級開裂大小s010倍放大鏡下無可見的開裂s110倍放大鏡下才可見的開裂s2正常視力下剛可見開裂s3正常視力下清晰可見開裂s4通常達1mm寬的大裂紋s5通常比1mm寬的很大裂紋開裂深度類型分為如下類型：a：沒有穿透涂層的表面開裂；b：穿透面涂層，但對底下涂層基本上沒有影響的開裂；c：穿透整個涂層體系的開裂，可見基底。起泡：用涂層起泡的密度、起泡的大小來評定涂層起泡的等級(表19‐20)。表19涂層起泡密度等級評價標(biāo)準(zhǔn)等級起泡密度0無起泡1很少，幾個起泡2有少量的起泡3有中等數(shù)量的起泡4有較多數(shù)量的起泡5密集型的起泡表20涂層起泡大小等級評價標(biāo)準(zhǔn)生銹：用涂層生銹狀態(tài)的銹點數(shù)量及銹點大小進行等級評定(表21、表22)。表21涂層生銹狀況及生銹數(shù)量等級評價標(biāo)準(zhǔn)等級生銹狀況銹點數(shù)量(個)0無銹點01很少，幾個銹點≤52有很少量銹點6～103有中等數(shù)量的銹點11～154有較多數(shù)量的銹點16～205密集型銹點≥20表22涂層銹點大小等級評價標(biāo)準(zhǔn)等級銹點大小s010倍放大鏡下無可見的銹點s110倍放大鏡下才可見的銹點s2正常視力下剛可見的銹點s3<0.5mm的銹點s40.5～5mm銹點s5>5mm銹點剝落：用涂層剝落的相對面積、剝落暴露面積的平均大小來評定等級(表23、表24)。表23涂層剝落相對面積大小等級評價標(biāo)準(zhǔn)等級剝落面積(％)001≤0.12≤0.33≤14≤35≥15表24涂層剝落大小等級評價標(biāo)準(zhǔn)等級剝落大小(最大值)s010倍放大鏡下無可見的剝落s1≤1mms2≤3mms3≤10mms4≤30mms5≥30mm根據(jù)涂層體系破壞的層次，表示剝落的深度：a：面涂層從它底下的涂層上剝落；b：整個涂層從基體上剝落。quva加速老化試驗結(jié)果：表2550循環(huán)quva加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光00000變色00000粉化00000開裂0/s00/s00/s00/s00/s0起泡0/s00/s00/s00/s00/s0生銹0/s00/s00/s00/s00/s0脫落0/s00/s00/s00/s00/s0表26100循環(huán)quva加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光00000變色00000粉化00000開裂0/s00/s00/s00/s00/s0起泡0/s00/s00/s00/s00/s0生銹0/s00/s00/s00/s00/s0脫落0/s00/s00/s00/s00/s0表27150循環(huán)quva加速老化的試驗結(jié)果表28200循環(huán)quva加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光21000變色21000粉化10000開裂1/s10/s00/s00/s00/s0起泡1/s10/s00/s00/s00/s0生銹1/s10/s00/s00/s00/s0脫落1/s10/s00/s00/s00/s0表29250循環(huán)quva加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光41000變色41000粉化21000開裂2/s20/s00/s00/s00/s0起泡2/s20/s00/s00/s00/s0生銹2/s20/s00/s00/s00/s0脫落2/s20/s00/s00/s00/s0quvb加速老化試驗結(jié)果：表3025循環(huán)quvb加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光00000變色00000粉化00000開裂0/s00/s00/s00/s00/s0起泡0/s00/s00/s00/s00/s0生銹0/s00/s00/s00/s00/s0脫落0/s00/s00/s00/s00/s0表3150循環(huán)quvb加速老化的試驗結(jié)果表3275循環(huán)quvb加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光10000變色10000粉化10000開裂0/s00/s00/s00/s00/s0起泡0/s00/s00/s00/s00/s0生銹0/s00/s00/s00/s00/s0脫落0/s00/s00/s00/s00/s0表33100循環(huán)quvb加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光21000變色21000粉化20000開裂0/s00/s00/s00/s00/s0起泡0/s00/s00/s00/s00/s0生銹0/s00/s00/s00/s00/s0脫落0/s00/s00/s00/s00/s0表34150循環(huán)quvb加速老化的試驗結(jié)果0％1％2％3％5％失光42000變色31000粉化31000開裂0/s00/s00/s00/s00/s0起泡0/s00/s00/s00/s00/s0生銹0/s00/s00/s00/s00/s0脫落0/s00/s00/s00/s00/s0表35200循環(huán)quvb加速老化的試驗結(jié)果表25-表35為quva和quvb的加速老化試驗結(jié)果，從試驗結(jié)果來看，經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料在抗紫外線性能方面有明顯地提高和改善，納米鉆石烯的含量至少在2％以上，改善性能穩(wěn)定，可以非常有效地提高和改善抗紫外線性能，同時經(jīng)納米鉆石烯改善的涂料具有較長的抗粉化能力，能保持涂料的致密性和完整性，防止涂料的起泡、生銹、脫落等，提高了涂料的使用壽命。表361000g負載下的耐磨性試驗結(jié)果(mg)0％1％2％3％5％1000轉(zhuǎn)77727063532000轉(zhuǎn)180150140124106a：1000轉(zhuǎn)；b：2000轉(zhuǎn)。表36為1000g負載條件下1000轉(zhuǎn)和2000轉(zhuǎn)的耐磨實驗結(jié)果，從試驗結(jié)果來看，經(jīng)過納米鉆石烯改性的涂料其耐磨性有非常明顯地提高，納米鉆石烯明顯地改善涂料的耐磨性，隨著納米鉆石烯含量的升高，涂料的耐磨性也隨著納米鉆石烯含量的升高而提高，從圖3中可以明顯地看出，隨著納米鉆石烯含量的提高，質(zhì)量磨損量也是逐漸下降的，也就意味著，隨著納米鉆石烯含量的升高，其耐磨性也是逐漸增強的。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)作其它變化，當(dāng)然這些依據(jù)本發(fā)明精神所作的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12