稀土在涂料工业中的应用

作者:王师傅 分类:涂料 日期:2021-06-20 19:14:26 浏览:368

稀土元素因其特殊的化学活性,可广泛应用于稀土涂料中。目前,稀土在涂料工业中的应用可概括为催干剂、稀土固化剂、稀土颜料、稀土隔热涂料等。

1.油漆干燥机

在涂料行业,传统的催干剂一般是钴、锰、铅、锌、钙等金属的有机酸皂。虽然它们在涂料中仍然发挥着重要的作用,但存在干燥效果单一、污染严重、价格昂贵等缺点。

与传统烘干机相比,稀土烘干机可以弥补传统烘干机的不足,充分发挥其优异的性能。稀土催干剂可以改善涂层的颜色,提高涂膜的交联度、硬度和耐溶剂性,消除铅和钙的污染,克服钴催干剂存在的涂层结皮、涂层起皱等缺陷。特别是中国钴资源极其匮乏,而稀土资源相当丰富。

稀土催干剂产品于20世纪50年代在国外上市,其主要成分为铈和锆。自20世纪80年代以来,中国的科学家和技术人员开发了一系列稀土涂料干燥剂,并成功用于生产五大类数十种涂料。稀土催干剂通常以稀土脂肪酸和稀土环烷酸络合物为原料。它们可以部分甚至完全替代传统催干剂中的铅、锰、锌、钙等成分,并且可以明显减少钴的用量,既可以制备低铅或无铅涂料,又可以简化生产工艺。生产的涂料颜色浅,附着力强,漆膜光亮干燥,油漆质量明显提高。

2.涂料用稀土固化剂

稀土磷酸盐(RPO4 _ 4)和稀土硫酸盐(R2 (SO _ 4) _ 3)是两种稀土盐,可作为新型高效建筑涂料固化剂,特别是水玻璃(硅酸钠)无机化合物系列建筑涂料。此外,它们可以软化涂料的颜色,提高漆膜的透明度,大大提高力学性能和耐候性。这是因为稀土盐固化剂处理后的涂层可以形成巨大的网络分子结构。

3.稀土蓄光自发光颜料

传统的发光颜料通常是由锌、钙、钡或锶的硫化物、少量熔剂(如氯化钠)和少量活化剂(如氯化铜)混合煅烧而成。近年来,人们发现稀土发光颜料具有许多优点。它们的发光亮度比传统发光颜料高,余辉时间长十倍。特别是我国稀土资源丰富,价格低廉,为其研究带来了有利条件。

我国研制成功的稀土蓄光自发光颜料是一种光致蓄光自发光颜料,它利用特定稀土元素中的5d – 4f电子跃迁原理,通过吸收自然光、光、紫外光等来储存能量。,在黑暗中或夜间以可见光的形式释放能量,从而实现光吸收-发光过程的无限重复。在分子组成上,在原有稀土元素活化Eu的基础上,从敏化和协同作用的角度出发,加入辅助活化剂形成陷阱能级,使得材料的发光亮度更高,余辉时间更长。还可以作为添加剂,均匀分布在各种透明介质中,实现介质的自发光功能,展现颜料的鲜艳色彩,呈现良好的低空应急照明、指示标志和装饰美化效果。这种颜料无毒无害,不含任何放射性元素,具有优异的稳定性和耐候性,吸光发光的过程可以无限重复。用这种颜料制成的发光产品在黑暗的地方能自动发光,表现出良好的低亮度、指示标志和装饰美化效果,可用于制作涂料、油墨、塑料、橡胶等。,还可以安全地应用于日常消费品,如服装、文具、玩具、钟表、开关、标志、饰品、工艺品和体育用品。

4.稀土隔热涂料

稀土复合隔热涂料是继传统隔热材料之后的一种新型隔热涂料。稀土隔热涂料由矿物和无机材料制成,添加了多种添加剂和少量稀土元素,不含有机粘结剂。集保温、防水、防腐于一体,具有导热系数低、附着力强、厚度小、施工简单等优点。

5.新型抗菌保健纳米生态涂料

基材中主要添加复合金属氧化物银、锌、铜纳米粒子抗菌剂,填料中添加具有远红外辐射特性的氧化铝、氧化钙、氧化锌纳米粒子,固化剂中创造性地添加具有光催化作用的二氧化钛和稀土活化剂氧化锌,使涂料本身具有低成本、高性能的涂层特性,同时具有持久的抗菌、杀菌功能。杀菌率在6小时内达到100%,并且空气体净化功能消除了VOC、甲醛等有害气体,长时间产生负氧离子,促进人体健康。是为了实现居住生态住宅具有良好的室内外空气品质和较强的生物气候调节功能,满足人们生活所需的舒适环境,形成人、建筑、生态环境的良性关系

6.纳米绿色钢化涂料

该纳米绿色光化学涂料由稀土改性纳米二氧化钛光催化剂、粘合剂、固化剂和填料混合均匀而成,具有无毒、无味、消毒、杀菌、降解有害物质、无污染、性能稳定、储存期长、硬度高、耐擦洗、耐碰撞的特点。该纳米绿色钢化涂料性能优越,成本低廉,便于工业化生产,在生产和施工过程中对环境无污染,属于绿色产品,具有良好的经济和社会效益。

中国稀土资源丰富,开发应用前景广阔。稀土在涂料工业中的应用越来越广泛。



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