為什麼要添加綠碳化矽微粉來提高PET板塗層的耐磨性?

為何要添加綠碳化矽粉末來提升PET板塗層的耐磨性?
在PET板塗層中添加綠碳化矽粉末(SiC)主要是基於其獨特的物理化學性質對塗層耐磨性的多重強化機制,以下分析其核心原因:
1.微增韌與硬度提升
‌超高硬度支撐
‌綠碳化矽的莫氏硬度達到9.4級(僅次於鑽石),其粉末顆粒在PET塗層中形成剛性骨架,當塗層受到外力摩擦時,這些堅硬的顆粒能有效抵抗劃傷侵襲,減少塗層的塑性變形,明顯緩緩磨損過程‌。例如在經常接觸的家具表面,刮痕產生率可降低30%以上。
銳性保持切削能力
‌綠碳化矽晶體具有各向異性,在磨損過程中會不斷露出新的鋒利邊緣(自銳性),而不是鈍化脫落。這使得塗層能夠長時間保持較高的切削效率,避免因磨料流失而引起的耐磨性衰減
。 2.塗層結構強化作用
緻密化填充​​與應力分散
綠碳化矽粉末的粒徑可控(通常為微米級),能夠均勻地分散在樹脂基體中,填充聚合物分子鏈間的空隙,降低塗層的孔隙率,同時能夠阻塞裂紋擴展路徑,分散局部應力,提高塗層的整體韌性。例如,在PET片材耐磨性試驗中,添加20%綠碳化矽粉末的塗層的磨損量減少了40%左右。
增強界面結合穩定性
綠碳化矽表面富含矽醇(-Si-OH),可與PET樹脂的酯基形成氫鍵或共價鍵,減少界面缺陷。實驗顯示,改質塗層剝離強度提高25%,避免了界面剝離引起的顆粒脫落。 3
.耐候性及耐環境腐蝕性優化
高溫穩定性保證。
綠碳化矽熔點高達2250℃,熱導率為120W/(m·K),當PET塗層遇到局部高溫(如陽光照射或摩擦產生的熱量)時,能迅速將熱散發,防止樹脂軟化而造成耐磨性突然下降。汽車引擎蓋塗層試驗表明,含綠碳化矽的塗層熱變形溫度提高約50℃。
化學惰性,耐腐蝕耐磨其對酸、鹼和有機溶劑的高穩定性(耐腐蝕性>99.5%),可防止塗層在複雜環境下膨脹或降解。例如,當廚房檯面的PET板與油性清潔劑接觸時,綠碳化矽改質塗層的耐磨壽命延長2倍以上。
4.功能協同增益 ‌ ‌摩擦係數調控 ‌ ‌綠碳化矽微粉近乎球形的結構,可降低塗層的動摩擦係數(0.8~0.3級),減少滑動摩擦損傷,適用於需要頻繁機械接觸的場景,如滑動門板‌ ‌。防滑及表面紋理優化
‌ 粗糙的顆粒表面增強了塗層的靜摩擦力(防滑係數提升15%-30%),粒度配比可實現從啞光到緞面的多層次紋理。
結論:綠碳化矽微粉不可取代的特性
與傳統硬化材料(如二氧化矽或氧化鋁)相比,綠碳化矽實現了硬度-韌性-熱穩定性三重性能的平衡:
經濟性‌:添加5%-15%可顯著提高耐磨性,並減少高成本樹脂的用量‌;
適應性:兼容UV固化、環氧改性等主流PET塗裝工藝,無需改造產線;
環保性:無機成分符合RoHS標準,避免了有機
設備耐磨劑的VOCBOC,無需改造產線;

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