纳米碳酸钙在涂料中的应用研究安全技术和管理专业论文

[摘要]:纳米碳酸钙作为一种新型功能材料，已广泛应用于涂料中，具体而言，将纳米碳酸钙应用到传统的涂料中后，可以使涂料的性能变得更为优异。伴随着纳米科技在工业领域的渗透，纳米碳酸钙在涂料中的应用一相关产品的生产也达到了工业化的水平这就对这里领域内的研究提出了更高的要求，本文蚕蛹的研究方法有以下几种:讨论分散剂种类、分散剂用量、浆料浓度、分散时间和温度对纳米碳酸钙分散效果的影响。结果表明，在循环水冷却、同时使用钛酸酯偶联剂等分散剂、钛酸酯偶联剂用量为纳米碳酸钙粉体质量的3%、纳米碳酸钙浆料浓度为15%、分散时间为1.0h的条件下，可以制备出相对稳定的纳米碳酸钙浆料。从而得出相应的结论，即纳米碳酸钙浆料对涂料中的颜填料有一定的悬浮作用。添加它可以提高涂料的储存稳定性，改善乳胶漆的触变性。[关键词]：涂料配方纳米碳酸钙涂料的发展TheResearchonthePreparationofNanocalciumcarbonateinCoatings[Abstract]:Asanewfunctionalmaterial,nano-calciumcarbonatehasbeenwidelyusedincoatings.Specifically,theperformanceofcoatingscanbeimprovedbyapplyingnano-calciumcarbonatetotraditionalcoatings.Withthepenetrationofnano-technologyintheindustrialfield,theapplicationofnano-calciumcarbonateincoatingsandtheproductionofrelatedproductshavereachedthelevelofindustrialization,whichputsforwardhigherrequirementsfortheresearchinthisfield.Theresearchmethodsofsilkwormchrysalisinthispaperincludethefollowing:discussingthedispersanttypes,dosage,slurryconcentration,dispersingtimeandtemperatureonthedispersingeffectofnano-calciumcarbonate.Influence.Theresultsshowthattherelativelystablenano-calciumcarbonateslurrycanbepreparedundertheconditionsofcirculatingwatercooling,simultaneoususeofdispersantssuchastitanatecouplingagent,dosageoftitanatecouplingagent3%ofthemassofnano-calciumcarbonatepowder,concentrationofnano-calciumcarbonateslurry15%,anddispersiontime1.0H.Itisconcludedthatnano-calciumcarbonateslurryhasacertainsuspensioneffectonpigmentsandfillersincoatings.Addingitcanimprovethestoragestabilityandthixotropyoflatexpaint.Keywords:Paint;Formulation;NanometerCalciumCarbonate;Coatingdevelopment.

目录第一部分绪论 51.1.纳米碳酸钙在涂料中的应用的概述51.2.纳米碳酸钙的表面研究51.2.1纳米碳酸钙表面特征分析51.2.2涂料的一般性能61.3.几种不同类型涂料和应用71.3.1阻隔性隔热涂料71.3.2反射隔热涂71.3.3辐射隔热涂料81.3.4真空绝热保温涂料81.4.纳米技术及其在涂料生产中的应用81.4.1什么是纳米和纳米技术81.4.2纳米的结构91.4.3纳米材料的特性91.4.4纳米技术在涂料中应用的好处91.4.5纳米涂料的组成条件 91.5.纳米碳酸钙与普通碳酸钙性能分析对比91.5.1纳米碳酸钙的特性91.5.2纳米碳酸钙与普通碳酸钙数据101.5.3结论111.6.纳米碳酸钙在涂料中主要用途111.6.1用于军事涂料111.6.2用于静电屏蔽涂料111.6.3用于绝热涂料111.6.4用于医药12第二部分实验部分 122.1原料与仪器122.2实验方法122.3纳米碳酸钙改性表面处理152.4改性纳米碳酸钙性能测试16第三部分结果与讨论203.1纳米碳酸钙的结构及性能203.3纳米碳酸钙对涂料流动性的作用213.4结论22第四部分展望23参考文献：25致谢26

第一章绪论 1.1.纳米碳酸钙在涂料中的应用的概述这么多年来伴随着纳米技术不断的提高，纳米酸钙是性价比较低的纳米颗粒，把它放在涂料使用里面让它发挥着重要的作用，改善了在涂料中的问题成为了很火热的话题，特别是越来越多的厂家开始对纳米碳酸钙生产的重视。但是纳米碳酸钙虽然有它的好处在但是依然是存在很多缺陷的地方。其中包括它的物体表面能多，在热力学中不是那么容易具有稳定性效果，容易聚集在一起；纳米碳酸钙在有机物质里不容易分散，聚合力较差，容易形成表层坑坑洼洼在涂料建筑涂抹过程中扩散力有所下降。与普通的钙质相比其表面更重要。将纳米碳酸钙物质放在涂料中，由于内部具有很多活性物质，这些活性物质会与纳米碳酸钙的表层发生反应，加固成型稳定的表面，是它的物理性质有所提高。研究表明碳酸钙是没有毒性的、没有刺激味道白色填充物，稳定性好是生活中经常用到的填料之一。面研究把装有改良性有机酸试剂倒入加有碳酸钙材料的反应器皿中，控制它的温度，紧接着不停的搅拌，经过一段时间后进行过滤，接着使用乙醇进行清洗，将没有反应的改性试剂除去，烘干之后得到改性纳米碳酸钙。1.2.1纳米碳酸钙表面特征分析为了满足不同工业中纳米钙的不同要求，需要改变纳米钙的表面。碳酸钙是一种无机粉末，具有丰富的羟基表面，容易吸收水，具有疏水特性，在有机介质中很难均匀分布，因此不能与高分子材料如橡胶和塑料相互作用。粒径较大的次生粒子在其应用中可能会失去纳米材料的性质[30]。为解决上述问题,需要更改的表面碳酸钙修改它们的属性,从而减少了能力,降低表面之间的凝聚力,提高粒子散射的产品,同时,也符合材料分子高,使产品具有良好的机械性能。2.1.1红外线光谱分析图1是没有经过改性的碳酸钙和改性之后的碳酸钙对比图，从图中可以看出来有些物质已经慢慢接近碳酸钙的表层。2.1.2TEM分析表图2是没有经过改性的碳酸钙和改性碳酸钙在在溶剂环乙烷中的研究表明，从图中可以清晰的看到没有改性的碳酸钙容易与水溶解但是不容易与油进行分解，而改良之后有很大的改变，所以在试验中它的分开性得到很好的改善。1.2.2涂料的一般性能2.2.1遮盖力遮盖力一般用覆盖指定黑白相间的盒子所需要的油漆量来表示。要求越高，遮盖力就越小。遮盖力与着色力的颜料数量有关。建筑涂料的覆盖能力一般在100-290克之间。2.2.3涂膜附着力附着力是涂料与地基的粘合力，一般使用画图方法来测定。也就是说，用特殊的刻图仪在涂层表面画100个正方形，切开整个涂膜，用软刷沿着正方形的对角线方向来回刷5次，检查刷掉的小正方形的数量。附着力与涂层中成膜物质的性质、基层的性质和处理方法有关。2.2.4粘度粘度影响施工性价比，不同的方法指定不同涂料的粘度。要求涂料有触变性，涂在墙上后不流动，并且容易施加压力。粘度主要由涂层中的固体成分决定，即成膜物质和填料的性质和含量。粘度通常通过4杯涂布法来测量，即一定量的涂层在4杯涂布下流过孔所需的时间越长，粘度越高。2.2.5细度细度影响涂层的光滑度和光泽。用刮刀细度计测量，用用户米数表示。 1.3.几种不同类型涂料和应用 1.3.1阻隔性隔热涂料阻隔隔热涂料是通过明显的传热阻力实现隔热的涂料。热传递通过对流、辐射和分子振动热传导实现。其中广泛应用的阻隔隔热涂料是硅酸盐复合涂料，是后期发展起来的一种新型隔热材料。不同的制造商对其产品有不同的称谓，如“复合硅酸镁铝隔热涂料”和“稀土隔热涂料”。涂料的配方、使用方法和性能各不相同，比如它的快干、快硬、耐水性和疏水性都属于硅酸盐涂料。它是由海泡石、防蛀石、珍珠岩粉、一些无机保温骨料、有机粘结剂等无机添加剂和引气剂组成。糊状保温涂料由机械制浆、发泡、搅拌等工艺制成。配方见下表1:表1涂料配方原材料无机纤维轻质骨料增稠剂助剂粘结剂水用量/kg30～10070～1205～10适量6～15600～7501.3.2反射隔热涂表2各种填料的性能比较性能填料普通填料氧化锌堇青石玻璃微珠陶瓷微珠反射比0.300.450.500.880.89稳定性无变化增稠无变化无变化增稠反射隔热涂料是在反射隔热涂料基地的基础上发展起来的。通过选择合适的树脂、金属或金属氧化物颜料、填料和生产工艺，制备出反射太阳光的高反射率涂层，从而达到隔热的目的。太阳能热反射涂料的使用可以克服或缓解这些问题，因此具有广阔的发展前景，是市场可接受的产品。它已经用于建筑行业的钢屋顶和玻璃幕墙。它可以防止热传导，降低暴露在太阳热辐射下的设备的表面温度和内部环境温度，改善工作环境，提高安全性。反射隔热涂料采用进口固体丙烯酸树脂为基材，采用“空心微珠”等特殊材料形成高太阳能热反射漆膜，不仅具有工业和建筑涂料的防腐和装饰功能，它在冷却和隔热方面也有很好的作用。空心微球填料对近红外光的反射率远高于普通填料。玻璃微珠的反射率与陶瓷微珠相似，但陶瓷微珠的储存稳定，如表2所示。中空玻璃微珠保温涂料的参考配方见表3。表3空心玻璃微珠保温涂料参考配方组分丙烯酸乳液（50%）乙二醇单丁醚空心玻珠蒸馏水增稠剂杀菌剂和防腐剂用量/g200.8352525适量1.3.3辐射隔热涂料隔热辐射油漆是一种在波长范围内阳光照射和建筑物在空气中吸收热量的油漆，其形式是辐射，随后进行适当的隔热和冷却效果。这种油漆的主要技术是准备高释放的涂料部件。研究表明，许多金属氧化物，如n03、mn02、CO2、Cu和其他具有反向镍结构的药物，具有高释放热量的特性，并广泛应用隔热和节能油漆。它的红外绘图原理已经得到了详细研究。通过添加氧化铝等金属氧化物细粉而形成的红外辐射层,如硅酸盐晶体相的填充物,在5～15μm波段中具有85%以上的红外辐射容量。辐射隔热涂层不同于玻璃棉、泡沫塑料等多孔低阻隔保温材料,因为这些材料只能减速,但不能阻挡传热力。白天,太阳能通过屋顶和墙壁不断地插入室内空间和结构中。一旦热能转移,虽然外部温度下沉,但热能就会被困在其中。然而,辐射隔热涂层可以辐射以热辐射形式吸收的热量,从而促进内外以同样的速度冷却。1.3.4真空绝热保温涂料国家完全可以在真空中消除两种热连接状态:分子振动和热传热。因此，利用填充物进行高性能隔热层的准备已经成为当前研究的热点之一。美国利用空间技术释放隔热陶瓷。在建筑物中使用时，薄层可以提高隔热效果。秋天，室内温度可以上升2.8～4.4摄氏度，夏天，室内温度可以下降到与室内温度相同的水平。 1.4.纳米技术及其在涂料生产中的应用1.4.1什么是纳米和纳米技术纳米：纳米是英文名字米的音译，一种物理测量单位，缩写为纳米，1纳米是一米的十亿分之一。长度相当于45个原子。就像毫米和微米一样，纳米是一个尺度的衡量，没有物理意义纳米技术：它是指在0.1～100纳米范围内研究电子、原子和分子运动规律和特征的全新技术。在研究中，科学家们发现，在纳米尺度上分出的几个或十几个可计数的原子或分子表现出许多新的特征，用它的特征造出有特定功能的设备的技术被称为纳米技术。1.4.2纳米的结构纳米材料按其结构可以分为（1）原子簇和原子束；（2）具有纤维结构；（3）具有层状结构；（4）三维纳米。图1纳米材料结构示意图1.4.3纳米材料的特性由于纳米材料的极小粒径和大表面积，随机排列在颗粒表面的原子百分比远大于晶体材料表面的原子百分比，导致纳米材料具有许多传统固体所不具备的特殊基本性质，如表面效应、小尺寸效应效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应效应和介电限制效应。1.4.4纳米技术在涂料中应用的好处涂层的表面积增加，附着力增加，涂层的不分散性得到改善，涂层易溶于水。1.4.5纳米涂料的组成条件通常，它由纳米材料和有机涂层组成。严格来说，它被称为纳米复合涂层。复合涂层必须满足两个要求:一是至少一种材料的尺寸为1～99纳米，二是纳米明显提高了涂层的性能或改善新的功能。这是不可或缺的。在大范围内，涂层材料有两种:金属纳米涂层材料和无机纳米涂层材料。金属纳米涂层材料是说含有纳米晶材料，而无机纳米涂层材料是通过熔化和烧结纳米颗粒而获得的。纳米涂料的制备方法可分为四种：凝胶法、原位聚合法、共混法、插层法1.5.纳米碳酸钙与普通碳酸钙性能分析对比1.5.1纳米碳酸钙的特性纳米技术是现在开发研究项目重点，今天我所选择研发的纳米碳酸钙就是最主要的一个话题。纳米碳酸钙粒径在1～99nm之间，因为纳米碳酸钙颗粒比较细小，内部结构发生变化，出现了一般碳酸钙没有的尺寸大小反应。表面效应和宏观量子效应，在磁力和阳光照应下多方面研发出比市场上材料更加突出的地方。把它放在橡胶、塑料中能使用、拉伸力好、耐撕力强、可曲折、不容易裂性能好，是很好的填充料。在笔墨中有良好的色彩透明度、很快可以干化的特征。纳米碳酸钙不仅能够降低成本，用于塑料纸中，还具有提高剪切强度效果。1.5.2纳米碳酸钙与普通碳酸钙数据分析如下表4：表4纳米碳酸钙与普通碳酸钙数据分析项目纳米碳酸钙普通碳酸钙白艳华CC白艳华CCR白艳华DD轻质碳酸钙重质碳酸钙密度/g.cm-32.552.652.70平均粒径/nm40≦1500＜2700比表面积/㎡.g-1≧24≧2.8≤1.0碳酸钙质量分数/%≧0.965≧0.9650.965≧0.965水分质量分数/%≦0.01≦0.05≦0.01pH值8.7—9.58.7—9.78.0—9.0加热减量/%44±1外观白色粉末粒子形状立方体装、部分成链纺锤状无规则表面处理方法脂肪酸树脂酸未处理活化率/%≧95——白度/%≧9898≧92≧97≧891.5.3结论因此，通过比较纳米碳酸钙和寻常碳酸钙的主要技术指标，可以总结出纳米碳酸钙的特点:微粒。纳米碳酸钙的平均粒径为4纳米，是寻常光碳酸钙的十分之一。大比表面积。纳米碳酸钙的比表面积几乎是寻常光碳酸钙的8倍。C.颗粒晶型为立方，部分连接成链状结构，不同于梭形轻钙和不规则重质碳酸钙；D.白度高，具有弱碱性酸碱度。1.6.纳米碳酸钙在涂料中主要用途纳米碳酸钙经过改性之后改变了之前市场上涂料的流动性，这些与它在填料过程中的颗粒大小有一定的关联，采用纳米技术可以让填料在施工得到优质的纳米涂料，因为纳米颗粒物的表层面积较大，与树脂之间有很好的粘合力，侧面提高了一开始的硬度、刚度、不容易被挂坏掉，同事对光有着很好的透光性，用这一方面可用于很多生活中产品的纳米涂料。制备出新的纳米碳酸钙涂料可用于医院药物、抗菌、静电、绝缘等多种用途。在静电涂料、清洁涂料中的开发已经实现了工厂化。现在主要几种是建筑型涂料的内外墙，在工业方面已经得道了飞快的发展但是在用于国家军事方面还是落后于其他发达国家。1.6.1用于军事涂料纳米粒子吸收电磁波,例如纳米材料(铁、C0、ni)和合金、纳米材料(Fe;Zn0,N10:moo:等)可以与有机涂层混合,以准备军事隐形涂料,可以大大提高你的战斗力后,被用于飞机,火箭,潜艇,船舶和其他武器和设备。与其他秘密材料相比。纳米涂层具有吸收频带范围广、重量轻、厚度过大等优点。因此,预计它今后将展示其军事秘密能力。1.6.2用于静电屏蔽涂料利用纳米碳酸钙颗粒的静电屏蔽性能,可以制备静电涂层。家用电气设备用于静电保护。与传统的炭黑填充防静电涂料相比,它具有更好的抗静电性能。而由于不同的纳米粒子吸收来自不同波长的可见光,可以选择不同的纳米粒子来调节抗静电材料的颜色。1.6.3用于绝热涂料纳米颗粒的吸收和反射特性、红外和隔热涂料的测定会因特定的纳米颗粒和有机涂层而加剧，可广泛用于隔热屋顶、玻璃飞片、报废汽车、海上钻井平台、输油管道、汽车和飞机1.6.4用于医药着巨大纳米技术在医药制剂中发挥着重大用途，药物有微乳液就是用它制造出来的，纳米凝胶、固体脂质纳米粒等。听说这些新的药物制剂可以对药物释放产生影响，改善它的稳定性，提高它的使用度，增强药物的治疗，减少它的自身不良反应。另一方面来说新型制剂打破了原有制剂的反应不良问题。纳米技术在药物制作方面取得了一定的成就。今天纳米技术依旧在发展希望未来我们能够多多研发让他在其他领域发挥的作用。1.6.5建筑涂料乳胶涂料中有一种“蓝色位移”现象，可防止紫外线，并具有热绝缘效应。当将纳米碳酸钙用于外墙油漆时，涂层显示出强烈的“水恐惧症”。它提高了对裂缝的抗药性和对涂层污染的抗药性。一般性涂层公式含有一定数量的硬颗粒，而有些则含有一定数量的硬颗粒。同样重要的是，这些硬颗粒的存在会导致涂层压力过大，导致树脂进入和碳酸纳钙拱门裂缝，从而增加接触树脂的可能性，产生更多的微胶片，引起更大的弹性变形和吸收更多的冲击能量转换成热能，这将提高硬度。在传统乳胶涂料基础上用特殊聚合物表面处理过的碳酸纳-2%至15%的碳酸钙，不仅提高了油漆的恒温和罐头的孔径效果，而且大大提高了油漆的水阻性、耐受性和耐受性。洗涤和硬度。通过对涂层表面结构的观察，发现在涂层中没有形成新的化学链接，但涂层中聚合物的结晶性和涂层密度有了显著提高。日本BAISH公司和意大利SIM公司生产的纳米碳酸钙主要用于改变水乳胶涂料的特性。第二章实验部分研究目的：本文详细分析了纳米碳酸钙改性在进入涂料之后的性能反应，研发纳米碳酸钙对涂料建筑的影响。2.1原料与仪器2.1.1实验原料纳米CaCO3粉体：平均粒径60nm左右，比表面积28.6m2／g，乳液：S-05纯丙乳液，钛白：金红石型R-902，偶联剂、消泡剂、润湿剂和分散剂等。2.1.2实验仪器SFJ-400型砂磨、分散、搅拌多用机双槽刮板细度计(0～25µm)QXD型刮板细度计(0～50µm)FA2004型电子分析天平NDJ-5S型旋转粘度计2.2实验方法2.2.1纳米CaC03料浆制备将水的温度调控到实验指定温度，之后把纳米CaCO3粉体按照实验数据比例到入装准备好的带有水的锥形瓶中，把锥形瓶放在水缸中并搅拌到有悬浮物为止，到达指定温度，倒入一部分分散剂，快速搅拌(6000～8000r／min)分开一段时间后，得到纳米CaC03浆液。2.2.1.2纳米碳酸钙制造流程图原料旋转床中和碳酸钙转向闪蒸除去部分溶剂和促进剂 脱除溶剂纳米碳酸钙成品离心除渣2.2.2涂料的配方制作工艺制备涂料的原材料所用配比如下表5所示：表5原材料配比原料规格质量分数（%）三元纳米聚合乳液固体量55%，工业品25.0～30.00成膜助剂工业品0.5～2.5钛白粉金红石型12.0～18.00纳米碳酸钙10～30nm10.0～200高龄土1250目1.0～15.00丙二醇(增塑剂)工业品1.0～3.0分散剂ND4260.3～1.0羟基纤维素(增稠剂)工业品0.1～0.2消泡剂工业品0.1～0.3防腐剂工业品0.1～0.2水软水10～30.00流变调节剂自制0.1～1.0合计1002.2.3配置流程图涂料配置流程图经过原有材料的合体、打磨、分散、合体等流程如图所示:原材料选择确定原材料在配方中的配比试配涂料样品配方确定涂料性能检测配方重新改进2.2.4选择测定仪器目的是为了测量纳米碳酸钙的结构与涂料的粘合力、遮挡力、抗腐蚀性。测量如下：SFJ-400型砂磨、分散、搅拌多用机双槽刮板细度计(0～25µm)QXD型刮板细度计(0～50µm)FA2004型电子分析天平NDJ-5S型旋转粘度纳米碳酸钙水性检测仪2.2.5性能对比测试如下表6所示表6性能对比研究分析项目耐水性耐刷洗性耐冻性干燥时间细度技术指标95小时没有异常不小于2800不变质小于1.5小时小于50国家标准GB1733GB9655GB9266GB1726GB17282.2.6颗粒物经度测量将所得样品放大到一定的肉眼所见度放在FA2004型电子分析天平上测量它的大小范围。2.2.7结论在实验中纳米碳酸钙与涂料分别配比之后，对纳米碳酸钙的性能进行了检验测试研究发现纳米碳酸钙的耐水性、耐刷洗性、耐冻性、干燥时间、细度等各方面符合国家标准，加入涂料中会有很好的效果。2.3纳米碳酸钙改性表面处理碳酸钙表面的改变是通过选择适合碳酸钙的表面处理剂来实现的，而碳酸钙则是一种功能性的填充物。表面处理剂的分子结构通常由两极组和非两极组组成，既有水底组，也有水底组。在表面处理过程中，水底组的表面处理剂可与碳酸钙分子结合形成化学联系。在应用中，水解组与聚合物材料兼容，以便使碳酸钙发挥更好的作用。因此，称取纳米碳酸钙的一定剂量，置于100摄氏度的干燥情况下4个小时，紧接着加入一小部分的乙醇，使用超声波进行分散大约2小时。放在一旁用于备用。先把一部分的丙氨酸放在水中溶化，使用三口烧瓶盛放一边加热一边搅拌大概半个小时左右，使用匙勺放入纳米碳酸钙，控制它的温度和溶液的PH数值.经过一段时间之后,从三口烧瓶中取出,进行过滤、清洗、干燥之后得到改性处理后的纳米碳酸钙。2.3.1改性纳米碳酸钙涂料的制备按照比例将环氧稀释剂、改性纳米碳酸钙、DOP、E-51混合搅拌在一起，使用高速搅拌器搅拌大概一个小时半之后加入一定配比的固定剂，继续加以搅拌。当表面无漂浮物，物体无缝隙粘合在一起具有很好的固定性不轻易流动说明改性纳米碳酸钙涂料制备成功。2.3.2改性碳酸钙在涂料中的应用表7是聚氨酯涂料的性能测试结果，从表中可以明显的看到改性纳米碳酸钙在填充的涂料中的刚硬度、柔韧、色彩光泽度、流动性都比未改性碳酸钙涂料有着很大幅度的提高。这些都是因为改性纳米碳酸钙表层吸附的改性剂的作用，在涂料表层形成一层黏膜，可以在涂料表面进行适度的应力转移，提高涂料的柔韧性，同事改性纳米碳酸钙在涂料中的分散力好改善了未改性纳米碳酸钙表层能高，容易聚合在一起的情况。表7聚氨酯涂料实验结果检验项目色彩光泽度柔韧度刚硬度流动性融合性原涂料50%一般一般不均匀一般未改性纳米碳酸钙涂料70%较好未改变颗粒分散仍有聚合现象具有亲水性但不具有亲油性改性纳米碳酸涂料90%非常好强硬度提高分散均匀增加亲油性完美融合2.3.3实验结果分析从改性纳米碳酸钙实验分析中，纳米碳酸钙经过表层处理增加改良性试剂，让它在涂料中发挥了更重要的作用，提高了涂料的分散力更好的涂抹在建筑墙壁中，改性纳米碳酸钙要比未改性纳米碳酸钙和原涂料在柔韧度、流动性、融合性和刚硬度检测效果上有着显著的改善提高。2.4改性纳米碳酸钙性能测试2.4.1改性纳米碳酸钙对涂料剪切强度测试采用电子拉力实验机器进行测定，由图1可以看出来改性之后的纳米碳酸钙涂料剪切强度远高于未改性纳米碳酸钙的剪切强度；随着改性纳米碳酸钙的增加，涂料的剪切强度是先升后降的发展，当改性纳米碳酸钙用量到达一定程度时，剪切强度一直向上升值这是因为纳米碳酸钙本来就是硬度较强物质，当加入过多时也会引起不良反应，所以改性纳米碳酸钙虽然很好加强了涂料的剪切硬度但一定要按照比例额加入。图1改性纳米碳酸钙对涂料影响2.4.2涂料分散性分析为了进一步了解改性纳米碳酸钙强度变化原因，对改性纳米涂料中的分散性做出了分析。使用电子显微镜观察改性纳米碳酸钙在涂料中的分散性情况，分散均匀边界模糊，更加有利于在建筑涂料中涂抹均匀，由图2可以看出来，没有改性后的纳米碳酸钙出现了明显的团聚凝重现象，经过改性后的纳米碳酸钙涂料本来是亲水性的变成了亲油性，减少了纳米碳酸钙的表层，提高了与涂料的相互溶解的功能。图2未改性纳米碳酸钙涂料图3改性纳米碳酸钙涂料2.4.3改性纳米碳酸钙涂料固化膜的热分析为了更好的研究改性纳米碳酸钙对涂料的应用影响，对纳米碳酸钙涂料固化膜进行了耐温性能测试，如图四可以分为俩个阶段，从看出在150℃到300℃可以分为第一阶段，改性纳米碳酸钙涂料耐温行比未改性纳米碳酸钙涂料耐温时间更长维持程度更久，第二阶段300摄氏度到450摄氏度改性纳米碳酸钙涂料与未改性纳米碳酸钙涂料从有着明显耐温性区别，在温度范围内改性纳米碳酸钙涂料往后推迟了半小时左右，提高了涂料的高温稳定性。图4改性纳米碳酸钙涂料耐温性曲线图2.4.4改性纳米碳酸钙对涂料耐蚀性影响为了进一步研究改性纳米碳酸钙耐腐性影响，对三种不同体系：为加入纳米碳酸钙的涂料、加入纳米碳酸钙涂料、加入改性纳米碳酸钙涂料的粘合涂进行了折线图分析。如图五所示阻抗图的上下浮动是对应涂料本身的对抗力，低幅度对应涂料化学表面的电化学反应。将三种不同的体系涂料在4.5%的氯化钠溶液中浸泡15分钟左右发先阻抗大小可分为改性涂料>未加改性涂料>一般涂料。主要是因为水在涂料中的分散力对阻抗值发生了变化影响。其中分散力与涂料的温度、结构、树脂相容性反应有关。图中很明显的可以看出来未改性纳米碳酸钙涂料与一般涂料的团聚现象都要比改性碳酸钙出现的团聚现象高出很多。图5含有不同碳酸钙涂料的耐蚀性对抗图2.4.5结论改性纳米碳酸钙在涂料中的分散性良好，与涂料粘合力的剪切强度性能有着很大的提高。改性纳米碳酸钙通过实验数据表明运用在涂料中，涂料的耐温行和耐腐蚀程度有了明显的提高。第三章结果与讨论3.1纳米碳酸钙的结构及性能纳米材料具有大粒子所没有的光学特性。当纳米粒子进入源材料时，如果散布达到纳米水平，其源材料是透明的，可以散布紫外线（波长小于340纳米），但不反映可见光（波长340-760纳米），吸收带转移到紫外线（紫外线）区（波长为0.5毫米）。2.Ngitudu波约200纳米）。由于到达地球的紫外线辐射波的长度落在纳米材料可以散布的地区，所以紫外线辐射纳米材料的防护罩主要是分散的。当纳米粒子以纳米的比例散布涂料时，可以将其用作一种绝佳的涂料。由于它们是透明的，能够阻挡紫外线，因此能够大大加强对它们的保护、保存和防止老化。在汽车的金属闪光灯漆中添加二氧化钛不仅会产生很好的染色效果，而且会大大提高汽车涂料的耐受性。由于纳米粒子比表面小，大于表面，而且表面原子不协调，因此产生了更多的表面活动点，增加了反应接触面，提高了催化效率。当纳米粒子由于其微小的颗粒测量而起到光催化剂的作用时，当粒子吸收光的能量时，由旧的闭合电子对产生的花粉（洞）激发的花粉数量达到表面，因此光催化剂的效率是五月。R[3]。近年来，对纳米二氧化钛的光催化特性进行了更多的研究，这是光催化降解领域最受重视的一种光催化特性，广泛用于废水处理、有害气体净化、家用物品、合成材料。3.1.1纳米碳酸钙按照粒子颗粒大小类别纳米碳酸钙是一种粉末型物质，根据他的平均d的大小可分为微粒、微粉、微细、超细碳酸钙以及超微细碳酸钙。3.1.2微观排列分类根据他的离子与原子之间是否有规律排布可分为晶体和非晶体碳酸钙。3.1.3纳米碳酸钙的技术特征纳米技术比其他普通碳酸钙先进很多的地方在于：粒子经度的细小、不同适用地方要求是不同的晶体状况，与不同的物质相匹配能够表现出不同的效果达到很好的扩散性效果。与普通的碳酸钙相比它可以改变物体的外观和使用。3.1.4纳米碳酸钙与普通碳酸钙各方面性能对比研究所用纳米碳酸钙与普通碳酸钙和超细碳酸钙的对比测试如下表7所示表7纳米碳酸钙与普通碳酸钙实验对比项目纳米碳酸钙普通碳酸钙密度2.352.65表面积大于37大于2.8水分质量分数0.010.05外观白色粉末物质形状立方体、有一些无形状无规则、纺锤状表面处理方法未处理白度98.497主要用途橡胶、塑料纸张涂布3.1.5涂层扫描电镜镜下的对比显示图图2是没有加入5%纳米碳酸钙浆体时表面涂层的照片。由图2可以看出来，没有加入纳米碳酸钙时，色彩填料在涂料表层扩散不均、凝聚严重、粒子颗粒物的边界很清楚，说明普通碳酸钙与树脂基溶液没有达到很好的相融合在一起。图3是加入5%的纳米碳酸钙之后，色彩填料在涂料表层扩散均匀，粒子颗粒物的边界很模糊，说明因为其他色彩填充料对纳米碳酸钙起到了吸附的作用，让纳米碳酸钙粒子与树脂达到很好的融合性。图1未添加纳米碳酸钙涂层SEM照片图2添加5%纳米碳酸钙涂层SEM照片3.1.6未改性与改性纳米碳酸钙在涂料中的样貌纳米粒子在涂料中分散的程度和相容性，直接决定它对涂料改善的程度．图1显示了不同含量的改性与未改性纳米碳酸钙在涂料中的表层形貌.与含量相同的纳米碳酸钙（图3（C），（D））作比较，改性纳米碳酸钙因为表层流水性增大，提高了纳米粒子在涂料中的分散，在涂料中没有出现较大的粒子团聚。（图3（A），（B））改性纳米碳酸钙粒子在涂料中聚合在一起减少了涂料受力时应该出现团聚的机会，利用了纳米粒子的增强韧作用，对涂料性能方面有很大的改善。反而一般碳酸钙在涂料中容易团聚在一起（图3（C），（D）），让涂料在使用过程中出现缺陷，降低使用性能。ABCD图3未改性与改性纳米碳酸钙在涂料中的样貌3.2纳米碳酸钙对涂料的遮盖力作用纳米碳酸钙是一种色彩填充试剂，但是他自己是没有遮盖能力的，经过实验将一定比例饿的纳米碳酸钙倒入涂料里面，产生了一种可以让色彩填料发生作用的物质，改善了本身不具有的遮盖力。3.3纳米碳酸钙对涂料流动性的作用涂料中的流动性一直都是一个很重要的问题，如果它的流变性能很好那它的扩散性也会得倒改善，如果相反那他的扩散性也会极差。而粘合力从某种意义上来说是一个而很重要的指标。从实验数据将诶过来看，当纳米碳酸钙的含量增加时，粘合力都会有一个转折点，在表层形成一定的厚度，吸附力也明显增加。另外颗粒物之间的粘合力并不是特别的好加入碳酸钙之后增加了润滑作用。3.4结论从试验数据分析到实验研究结果表明，纳米碳酸钙在涂料中有着很多有利的作用，改善了涂料本身缺乏的色彩鲜明度、粘合力低、融合性不好、扩散力不好等多方面问题。纳米碳酸钙与普通碳酸钙相比它具有良好的扩散力和外观使用方面不同程度的改善了在施工时遇到的问题。本次实验数据对比研究发现了纳米碳酸钙是一种很好的矿物质资源，试验数据表明加入改性纳米碳酸钙之后的涂料在性能上有了很大的变化，尤其是在透明性、流动性、柔韧性、剪切强度等多方面的性能有了很大的改善。碳酸钙本身就是优质填料，被是用在各中不同的涂料中，与一般的碳酸钙相比它可以改变涂料中的耐水性、腐蚀性、流动性减少了涂料加工的成本。同时实验数据证明纳米碳酸钙本身的价位不高，但高效的性能可以在建筑类型涂料中推广使用，加深进一步的研究，对未来生产实现规模化的生产提高经济收入。

第四章结论与展望21世纪是纳米技术的时代，纳米技术的应用涉及在每一个领域，在机器化，电子生产，物理，光学，化学和生物学领域有着广泛的应用前景纳米技术的研发，对社会产生重要影响，目前研发表明很有可能从根本上解决当今社会面临的很多问题，特别是对能源的保护研发、医学健康、环境保护等。在80年代初期纳米材料在结构、光电、物理、化学等多方面的性能特征，引起了科学家们的浓厚兴趣并给予了很大的关注。主要是因为纳米材料本身具有独特的化学和物理学性质，让我们了解到纳米技术的发展可能给物理，化学，材料，生物医学等学科的研究带来新的机遇。我国现在将纳米技术研究列为国家重大基础研究，而美国和日本也都先后将纳米材料技术列为国家四大基本科技项目之一。在1991年，我国著名科学家钱学森就曾经表达过自己的研究观点，认为纳米的结构研究会是下一世纪发展的重点研究对象，是一次技术革命，也是21世纪再一次的产业革命。纳米技术和亚微米技术在涂料中的应用开发了“溶胶/凝胶”技术，具有应用潜在前景的非毒性防角色开发。可以通过改造保温材料的设计破坏保温材料的传统原理，使其具有短暂可弯曲的跳跃性能。纳米技术和亚微米技术将大大提高它们的硬度和电阻的产生，可以用于varnis。在乳胶颜色系统中使用，可以减少或甚至消除胶片辅助对于乳胶颜色达到0v0c的影响。还大大提高了膜形成、膜密度和铁磷乳液的性能。那是用于火药凝固。不仅可以大大提高火药的性能，还可以使火药粉末失去重量，从而扩大粉末报告的范围，以便存取像变形一样的形状，保持火药凝固的成本。在聚合物和塑料领域内部网络技术的应用混合理论，不仅提高了颜色的多样性，还开发出具有良好特性的新产品，例如防封闭koatings、汽车相反的石头散热等。目前，聚氨酯骨骼开发了“合金”的可接受丙烯酸混合，其性能与丙烯酸聚氨酯溶液相比较。在聚合物化学中，移植技术在凝固领域发挥了新的作。例如，它可以为水解决方案创建年份，改进他在基质上的粘合性，改进其解决方案，然后在室温下紧缩。它还可以减少轴聚产品的精神和表面缺陷，改善潮湿地区乳胶漆的粘合性。这些技术还可用于生产低级颜色，从而可以合成用于颜色李建模的无毒自磨光。离子交换技术可扩展房青颜料的颜色，创造无毒颜料大相。专利被报告适用于线圈。精密重聚(重度平均分子量/数量=11)降低灰烬热分子分布以达到新方式开放的高含量，同时优化混合性能，减少与氢的连接体积，降低聚氨酯大肠杆菌中自由单体对话的含量。液晶技术应用于涂层，可以帮助Copriti添加正确的附件，防止流动和凝固，而不会增强现场保护。

参考文献：[1]程凤宏，周宏彬