负离子型功能人造石研究

论文摘要

在建筑装饰领域，人造石以其成本和性能优势，逐渐成为建筑装修的主要装饰材料之一，但在使用过程中，人造石存在耐酸性差，表面光泽度低，功能较为单一等缺点。本文针对上述问题制备了负离子型功能人造石，有效解决了上述问题，并赋予了人造石负离子保健的功能。本文研究了对电气石粉粒径、结构和组分对其释放负离子能力的影响，利用CeO2和电气石粉制备复合负离子粉，并对粉体进行亲油化改性。将改性后负离子粉作为填料制备了负离子型UVCC，涂装在经表面预处理后的人造石表面获得了负离子型功能人造石。通过扫描电子显微镜观察、X-射线衍射分析、X-射线荧光分析和表面接触角测试等方法对复合负离子粉和人造石进行了性能测试和机理分析。研究结果表明：（1）电气石粉的负离子释放量与球磨时间、粒径和组分有关。球磨时间越长，电气石粉粒径越小，负离子释放量越高。（2）在1200目电气石粉中掺入质量分数为30%的CeO2制备成电气石基负离子粉后，粉体的负离子释放量由197个/cm3升至586个/cm3，经900℃热处理1h时，粉体的负离子释放量继续升至828个/cm3，能够达到有效改善空气质量的目的。（3）采用硅烷偶联剂KH-570作为改性剂，可有效改善负离子粉的亲油性。其中KH-570用量为3%，改性温度为70℃，改性时间为80min时效果最好。（4）采用酸蚀法对无机型人造石进行表面预处理时，当H2SO4浓度为0.8mol/L，酸蚀时间为30s时为最佳。（5）通过UVCC基础配方配制负离子型UVCC，当负离子粉掺量为15%时，涂装在人造石表面可以有效改善人造石的表面性能，固化后人造石的负离子释放量可达500个/cm3以上，涂膜光泽度高于90°，硬度为4H，附着力为1级。本文研究制备了复合电气石基负离子粉，有效提高了电气石粉的负离子释放量；另外通过表面涂覆负离子型UVCC赋予了人造石负离子保健的功能，具有重要的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电气石的研究现状
• 1.2.1 电气石的成分与结构
• 1.2.2 电气石矿物材料的性能及应用
• 1.2.3 电气石粉的负离子释放性能研究现状
• 1.3 超细粉体的改性研究概况
• 1.3.1 超细粉体表面改性剂种类
• 1.3.2 常用的超细粉体表面改性方法
• 1.4 石材表面预处理及防护技术的研究现状
• 1.4.1 石材表面预处理技术的研究概况
• 1.4.2 石材防护技术的研究概况
• 1.5 紫外光固化涂料的制备与应用现状
• 1.5.1 紫外光固化涂料（UVCC）的种类
• 1.5.2 紫外光固化涂料（UVCC）的应用范围
• 1.6 课题来源及主要研究内容
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验仪器与设备
• 2.3 实验测试与表征方法
• 2.3.1 粉体的粒度分布测试
• 2.3.2 负离子释放量的测定
• 2.3.3 扫描电镜观察
• 2.3.4 X射线衍射分析
• 2.3.5 X射线荧光分析测试
• 2.3.6 改性粉体的透光度测试
• 2.3.7 硬度的测定
• 2.3.8 附着力的测定
• 2.3.9 光泽度的测定
• 2.3.10 表面接触角的测试
• 第三章 电气石基负离子粉体研究
• 3.1 电气石粉的负离子释放性能研究
• 3.1.1 电气石粉的粒度对负离子释放量的影响
• 3.1.2 电气石粉的组成对负离子释放量的影响
• 3.2 电气石基负离子功能粉体研究
• 3.2.1 稀土和放射性元素复合电气石粉负离子释放性能研究
• 3.2.2 热处理对电气石粉负离子释放量的影响
• 3.2.3 热处理后电气石粉负离子释放量变化的持久性分析
• 3.3 电气石基负离子粉亲油化改性研究
• 3.3.1 负离子粉亲油化改性工艺研究
• 3.3.2 不同种类改性剂对负离子粉透光度的影响
• 3.3.3 KH-570用量对负离子粉透光度的影响
• 3.3.4 溶剂种类对负离子粉透光度的影响
• 3.3.5 改性时间对负离子粉透光度的影响
• 3.3.6 改性温度对负离子粉透光度的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 负离子复合功能人造石制备与性能研究
• 4.1 人造石紫外光固化涂料基础配方的研究
• 4.1.1 紫外光固化涂料的制备和涂装工艺
• 4.1.2 低聚物的种类及用量对人造石表面涂膜性能的影响
• 4.1.3 活性稀释单体的种类及用量对人造石表面涂膜性能的影响
• 4.1.4 光引发剂用量对人造石表面涂膜性能的影响
• 4.1.5 低聚物与活性稀释单体配比对人造石表面涂膜性能的影响
• 4.2 无机人造石表面预处理工艺研究
• 4.2.1 无机人造石表面预处理工艺方法
• 4.2.2 不同表面预处理工艺对涂膜性能的影响
• 4.3 负离子型功能人造石的制备及性能研究
• 4.3.1 负离子型紫外光固化涂料的配制
• 4.3.2 负离子型功能人造石的制备及性能研究
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件