文档介绍：中国科学: 技术科学 2010 年第 40 卷第 8 期: 973 ~ 978
《中国科学》杂志社
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论文
激光共聚焦显微镜研究填料在涂料中的分布 I: 正
交分析方法研究填料在涂料中的纵向分布以及对
耐候性能的影响
胡海青①*, 张成贵②, 韩志超③, 赵健①, 魏燕彦①
①青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室, 青岛 266042;
②郑州轻工业学院材料与化工学院, 河南省表界面重点实验室, 郑州 450002;
③中国科学院化学研究所, 高分子物理与化学国家重点实验室, 北京 100080
* E-mail: ******@qust.
收稿日期: 2009-06-02; 接受日期: 2010-02-21
国家自然科学基金(批准号: 20944004, 50943026)、青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室开放基金(批准号: 0805021)和青岛科技大
学博士启动基金(批准号: 0022200)资助项目
摘要设计制备了 2 种不同 TiO2 填料填充的环氧树脂涂料, 用激光共聚焦显微镜关键词
激光共聚焦显微镜
(LSCM)对填料 TiO2 在这 2 种涂料中的横向和纵向分布分别进行了研究. 结果表明, 在这
(LSCM)
2 种涂料中 TiO2 填料的纵向分布差别较大. TiO2 在 Disp 样品中的纵向分布比较均匀, 而
TiO2
TiO 在 Non-disp 样品的纵向分布中存在 μm 的一个填料缺失层(gap), 这个填料缺失层
2 环氧树脂涂料
严重影响耐候过程中涂料的表面光学性质根据的测试结果提出了填料在涂料
. LSCM , 填料的纵向分布
中的分布模型, 并且根据该模型预测了耐候过程中涂料表面性质的变化: 涂料的表面光
学性质出现一个先降低再提高的过程. 此理论预测结果与实际耐候过程中表面光学性质
的变化情况一致, 说明该模型的正确性与科学性.
1 引言料中水平方向的分布(横向分布), 对于填料涂层内部,
即在垂直于涂料表面方向的分布(纵向分布), 并不能
颜(填)料在涂料中的分布会影响涂料的表观性有效地进行分析. 如果用电子显微镜或者 AFM 等进
能(光泽度)和制品的寿命, 但是, 目前对于如何表征行纵向分布表征, 需要破坏样品, 得到样品的侧表面,
填料在涂料中的分布, 并且深入分析填料分布与涂然后进行表征[4], 而且这 2 种方法表征的尺度, 一般
料性能之间的关系仍然是一个具有挑战性的科学命在纳米级, 而涂料的厚度往往在几十到几百微米级,
题. 通常, 表征颜料在涂料中分布的方法有激光光散因此这 2 种方法不一定能够全面反映涂料中填料的
射、电子显微镜、光学显微镜等方法[1~4], 但是, 这些纵向分布情况. 在实际应用中, 涂料中填料的纵向分
方法都有一些局限性, 它们表征的大多是填料在涂布对于涂料的老化过程非常关键, 因为在涂料使用
引用格式: Hu H Q, Zhang C G,Han Z C, et al. Dispersion of particles in the coatings character