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稀土由于其具有特殊的化學活性,作為一種具有特殊功能原材料,經(jīng)?稍涂料配方中見到。目前稀土在涂料配方中的用途主要為:稀土催干劑、稀土固化劑、稀土顏料等。
稀土由于其具有特殊的化學活性,作為一種具有特殊功能原材料,經(jīng)?稍涂料配方中見到。目前稀土在涂料配方中的用途主要為:稀土催干劑、稀土固化劑、稀土顏料等。
稀土催干劑
在涂料配方中,傳統(tǒng)的催干劑一般是鈷、錳、鉛、鋅、鈣等金屬的有機酸皂。雖然它們至今仍在涂料中起重要作用,但也存在著諸如催干效果單一、污染嚴重、價格高等缺陷。與傳統(tǒng)的催干劑相比,稀土催干劑可彌補傳統(tǒng)催干劑的不足,并能充分發(fā)揮自身的優(yōu)良特性。稀土催干劑可改善涂料顏色,提高涂膜交聯(lián)度、硬度和耐溶劑性,能消除鉛和鈣的污染,克服鈷催干劑易引起涂料結皮、涂膜起皺等缺陷,價格價格便宜。特別是我國的鈷源奇缺,而稀土資源相當豐富。
國外在上世紀50年代就有稀土催干劑產(chǎn)品上市,其主要組成是鈰和鋯。我國從上世紀80年代開始,科技工作者陸續(xù)研究開發(fā)出一系列的稀土油漆催干劑,已成功用于五大類幾十個品種的油漆生產(chǎn)上。稀土催干劑通常采用稀土脂肪酸和稀土環(huán)烷酸絡合物為原料。它們可以部分甚至全部取代傳統(tǒng)催干劑中的鉛錳鋅鈣等組分,可明顯減少鈷的用量,既可制得低鉛或無鉛油漆,又能簡化生產(chǎn)工藝過程。所生產(chǎn)出的油漆顏色淺,附著力強,漆膜鮮亮干實,油漆質量明顯提高。
稀土固化劑
稀土磷酸鹽(RPO4)和稀土硫酸鹽(R2(SO4)3)這兩類稀土鹽均可用作建筑涂料的新型高效固化劑,特別是用于水玻璃(硅酸鈉)無機復配系列建筑涂料中的效果極佳。此外它們還可使涂料的顏色柔和、漆膜透明度提高、機械性能和耐候性大為改進。這是因為經(jīng)過稀土鹽類固化劑復配處理之后的涂層能形成巨大網(wǎng)狀分子結構的緣故。
稀土蓄光型自發(fā)光顏料
傳統(tǒng)的發(fā)光顏料通常由鋅、鈣、鋇或鍶的硫化物、少量助熔劑(如氯化鈉)、微量活化劑(如氯化銅)混合并煅燒而制成。近年發(fā)現(xiàn)稀土發(fā)光顏料有許多優(yōu)點,其發(fā)光亮度比傳統(tǒng)發(fā)光顏料要高,余輝時間也長十倍,特別是我國稀土資源豐富、價廉、給其研究也帶來了有利條件。
稀土蓄光型自發(fā)光顏料是一種光致蓄光型發(fā)光顏料,是利用特定稀土元素中的5d---4f電子躍遷原理,通過吸收自然光、燈光、紫外光等,貯存能量,在暗處或夜間以可見光的形式釋放能量,實現(xiàn)吸光---發(fā)光過程的無限重復。分子組成中,在原稀土元素激活Eu的基礎上,從敏化和協(xié)同的角度出發(fā),添加輔助激活劑,從而形成陷阱能級,使得材料的發(fā)光亮度更高,余輝時間更長。
稀土蓄光型自發(fā)光顏料可作為一種添加劑,均勻分布在各種透明介質中,實現(xiàn)介質的自發(fā)光功能,并可顯示出本顏料所具有的明亮色彩,呈現(xiàn)良好的低度應急照明、指示標識和裝飾美化效果。這種顏料本身無毒、無害,不含任何放射性元素,穩(wěn)定性和耐候性能優(yōu)良,吸光和發(fā)光的過程可以無限次重復。
用這種顏料制成的發(fā)光制品在黑暗處能自動發(fā)光,呈現(xiàn)出良好的低度光亮,指示標志和裝飾美化效果,可以用于制成涂料、油墨、塑料、橡膠等,也可絕對安全應用于日用消費品,如服裝、文具、玩具、鐘表、開關、標牌、裝飾物、工藝品、體育用品。
此外,作為特殊的功能助劑,還有研究人員借助稀土開發(fā)出一些功能涂料如:稀土隔熱保溫涂料、稀土抗菌保健納米生態(tài)涂料、稀土綠色鋼化漆、防爆的稀土復合涂料等。
我國稀土資源豐富,開發(fā)應用前途廣闊。相信今后會有越來越多的稀土應用與涂料配方中。