納米二氧化硅讓（涂料涂層）環氧涂層變得更強！

納米二氧化硅讓（涂料涂層）環氧涂層變得更強！

 納米二氧化硅在環氧樹脂中的應用：
1、耐熱性： 由于納米二氧化硅粒子比表面積很大，與環氧基體的界面粘接作用強，吸收大量沖擊能，還增加了基體的剛性，因此納米二氧化硅粒子在一定范圍內增強增韌環氧樹脂，同時還提高了材料的耐熱性．

2、增強增韌作用：由于納米二氧化硅粒子的加入，環氧樹脂復合材料的沖擊強度、拉伸強度、斷裂伸長率等性能在一定范圍內有較大提高，這說明納米二氧化硅粒子起到了增強增韌作用．它突出了納米級二氧化硅優良的填充特性，使材料性能有較大的提高．
環氧涂層耐用的秘密

由于環氧樹脂屬于液態聚合物的范疇，因此它要化身成為耐腐蝕的環氧涂層，還需要固化劑、助劑及顏填料的幫助。其中，納米氧化物常作為顏填料添加到環氧樹脂涂層中，典型代表有二氧化硅VK-SP30、二氧化鈦VK-T06、氧化鋁VK-L30、氧化鋅VK-J30以及稀土氧化物等。這些納米氧化物憑借自身特殊的尺寸和結構，呈現出許多獨特的物理和化學性質，可顯著增強涂層的力學性能和防腐性能。

納米氧化物顆粒增強環氧涂層防護性能的機理主要有兩點：

一是憑借自身小尺寸的特點有效填補環氧樹脂固化過程中因局部收縮形成的微裂紋和孔道，減少腐蝕介質的擴散路徑，從而增強涂層的屏蔽保護性能；

二是利用氧化物顆粒自身高硬度的特點，提高環氧樹脂的硬度，進而增強涂層的力學性能。

除此之外，加入適量的納米氧化物顆粒還能提高環氧涂層的界面結合強度，延長涂層的使用壽命。

納米二氧化硅的作用
                         
在這些納米氧化物中，納米二氧化硅SP30（SiO2）是存在感很高的一種。它是一種具有優良耐熱性和抗氧化性的無機非金屬材料，其分子狀態呈以[SiO4]四面體為基本結構單元的立體網狀結構。其中，氧、硅原子之間以共價鍵直接相連，結構牢固，因此具有穩定的化學性質、優良的耐熱耐候性等。

納米SiO2（VK-SP30）在環氧涂層中主要發揮著防腐填料的作用，一方面是因為納米SiO2可以有效填補環氧樹脂在固化過程中產生的微裂紋和孔道，提高涂層的抗滲透性；另一方面，納米SiO2與環氧樹脂的官能團間可通過吸附或反應形成物理/化學交聯點，將Si—O—Si和Si—O—C鍵引入分子鏈中形成三維網絡結構，提高涂層附著力。此外，納米SiO2的高硬度能夠顯著增強涂層的耐磨損性，從而延長涂層的使用壽命。

將納米SiO2通過共混法直接加入到涂層中是一種簡單的方法。溶膠-凝膠法合成納米SiO2粉末，并與微米級SiO2相比，研究了不同粒徑SiO2對環氧涂層防護性能的影響。結果表明，與微米SiO2相比，納米SiO2能夠顯著增強樹脂-填料界面相互作用，提高環氧涂層的致密性，進而提高環氧涂層的抗滲透性。

鹽霧實驗顯示，納米SiO2/環氧復合涂層的耐鹽霧時間可達720h。此外，復合涂層中分散的納米SiO2顆粒能夠很好地緩解涂層受到的沖擊載荷，提升涂層的力學性能。實驗結果表明，納米SiO2/EP復合涂層的耐磨性比純環氧涂層提高約50%。然而，納米SiO2表面存在的硅烷醇基易使SiO2自身團聚，導致復合涂層的防護效果達不到預期。因此在此之前，還需要對納米SiO2進行表面改性，才能提高它在環氧基體中的分散性。

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