تأثير أنواع مختلفة من المُكثِّفات على أداء مقاومة الترهل للدهانات الصناعية المائية
لماذا يُعدّ أداء مقاومة الترهل مهمًا في الدهانات الصناعية المائية؟
يُعدّ الترهل أحد أكثر عيوب التطبيق شيوعًا في الطلاءات الصناعية المائية. فعند تطبيقها على الأسطح الرأسية أو الأشكال الهندسية المعقدة، قد يتدفق الطلاء بفعل الجاذبية، مما يؤدي إلى فقدان المادة، وعدم انتظام سُمك الطبقة، وظهور عيوب سطحية، وانخفاض فعالية الحماية. ولذلك، يُعدّ تحقيق التوازن بين مقاومة الترهل، والتسوية، ولزوجة التطبيق هدفًا أساسيًا في تركيب الطلاءات المائية.
من بين مُعدِّلات الخواص الريولوجية المتاحة، تُستخدم السيليكا المدخنة وشمع البولي أميد ومُكثِّفات البولي يوريثان على نطاق واسع. وتختلف آليات التكثيف الخاصة بها اختلافًا كبيرًا، مما يؤدي إلى اختلافات ملحوظة في أداء مقاومة الترهل.
التقييم التجريبي لأنظمة التكثيف المختلفة
طريقة اختبار
للمقارنة بين فعالية مُعدِّلات اللزوجة المختلفة في منع الترهل، قام فنيو شركة HIFULL بتقييم تركيبات تحتوي على السيليكا المدخنة وشمع البولي أميد ومُكثِّف البولي يوريثان باستخدام طريقة الشفرة المتدرجة. وتم تحديد حد منع الترهل لكل تركيبة في ظل ظروف اختبار متطابقة.
الشكل 1
يقارن الشكل 1 أداء مقاومة الترهل لكل مادة مكثفة عند مستويات إضافة 0.5٪ و 1٪ مقابل التركيبة الأساسية.
حققت العينة الفارغة أقصى سمك للغشاء غير المترهل يبلغ 75 ميكرومتر فقط.
أدى إضافة 0.5% من السيليكا المدخنة HL-200 إلى زيادة سمك الطبقة المقاومة للترهل إلى 175 ميكرومتر . كما أدت زيادة الجرعة إلى 1% إلى زيادة القيمة إلى 275 ميكرومتر ، وهو ما يمثل أعلى أداء لمقاومة الترهل بين جميع التركيبات المختبرة.
وصل شمع البولي أميد إلى 175 ميكرومتر عند مستوى إضافة 0.5٪ و 225 ميكرومتر عند 1٪.
حقق مُثخّن البولي يوريثان سماكة 175 ميكرومتر عند نسبة 0.5% و 200 ميكرومتر عند نسبة 1%.
في ظل نفس التركيبة وظروف الاختبار، قدمت السيليكا المدخنة HL-200 أعلى حد لمقاومة الترهل، بينما أظهر كلا المثخنات العضوية مقاومة أقل للترهل مع زيادة سمك الفيلم.
HL-200 السيليكا المدخنة الخصائص
| عقارات | وحدة | القيمة النموذجية | اختبار قياسي |
|---|---|---|---|
| المساحة السطحية النوعية (BET) | m2/g | 200 20 ± | GB / T 20020 |
| الرقم الهيدروجيني في تشتت 4٪ | 3.9 4.5 ~ | GB / T 20020 | |
| الخسارة في التجفيف (ساعتين عند 2 درجة مئوية) | % | ≤ 2.0 | GB / T 20020 |
| الخسارة عند الاشتعال (ساعتين عند 2 درجة مئوية بناءً على المادة المجففة لمدة ساعتين عند 1000 درجة مئوية) | % | ≤ 2.0 | GB / T 20020 |
| بقايا المنخل(45ميكرومتر) | مغ / كغ | ≤ 250 | GB / T 20020 |
| محتوى السيليكا (على أساس المادة المشتعلة) | % | ≥99.8 | GB / T 20020 |
| الكثافة المدكوكة (على أساس المادة المجففة لمدة ساعتين عند درجة حرارة 2 درجة مئوية) | ز / لتر | 40 60 ~ | GB / T 20020 |
HIFULL® HL-200 (BET=200م²/جم)
لماذا يوفر السيليكا المدخن أداءً أفضل في مقاومة الترهل؟
شبكة الروابط الهيدروجينية ثلاثية الأبعاد
يرتبط أداء السيليكا المدخنة المحبة للماء HL-200 ارتباطًا وثيقًا ببنيتها المجهرية. تتميز هذه المادة بمساحة سطحية نوعية تصل إلى 200 متر مربع/غرام ، وتحتوي على تركيز عالٍ من مجموعات السيلانول السطحية.
داخل مصفوفة الطلاء، تُشكّل مجموعات السيلانول هذه شبكة ثلاثية الأبعاد مترابطة بروابط هيدروجينية. في حالة السكون، تُنتج هذه الشبكة لزوجة عالية عند القص المنخفض، مما يسمح للطلاء الرطب بمقاومة الجاذبية والحفاظ على طبقة الطلاء المتكونة على الركائز العمودية.
يؤدي تطبيق القص إلى كسر الشبكة مؤقتًا، مما يقلل اللزوجة ويحسن التسوية. بمجرد زوال قوة القص، تتشكل الروابط الهيدروجينية من جديد بسرعة وتستعيد اللزوجة عافيتها خلال فترة وجيزة. يوفر هذا التعافي الهيكلي السريع والقابل للعكس خاصية انسيابية قوية، مما يفسر الأداء المتميز لمقاومة الترهل لسيليكا المدخنة مقارنةً بشمع البولي أميد ومكثفات البولي يوريثان.
مقارنة أداء المُكثِّفات
السيليكا المدخنة مقابل شمع البولي أميد مقابل مُكثِّف البولي يوريثان
تشير النتائج التجريبية إلى أن جميع أنظمة التكثيف الثلاثة تُحسّن أداء مقاومة الترهل مقارنةً بالتركيبة الأساسية. ومع ذلك، فإن درجة التحسين تختلف اختلافًا كبيرًا.
يُظهر السيليكا المدخن أعلى حد لمقاومة الترهل، وذلك لأن شبكته الجزيئية غير العضوية تُعاد بناؤها بسرعة بعد القص، مما يحافظ على قوة هيكلية عالية أثناء تكوين الطبقة. يُحسّن شمع البولي أميد مقاومة الترهل من خلال شبكته البلورية، ولكنه يُوفر حدًا أقصى أقل لتكوين الطبقة في ظل ظروف الجرعات نفسها. تزيد مُكثّفات البولي يوريثان بشكل أساسي من اللزوجة من خلال التفاعلات الترابطية داخل الطور المائي، مما ينتج عنه أداء أقل نسبيًا في مقاومة الترهل في هذا التقييم.
بالنسبة للطلاءات الصناعية المائية التي تتطلب طبقة سميكة على الأسطح العمودية، توفر السيليكا المدخنة آلية تحكم أكثر فعالية في الخواص الريولوجية.
قراءة متعمقة:
سيليكا مدخنة عالية الجودة للطلاءات الصناعية المائية
تتخصص شركة هوبي هويفو للمواد النانوية المحدودة في البحث والتطوير وإنتاج السيليكا المدخنة وغيرها من المواد النانوية للتطبيقات الصناعية. وتضمن تقنيات التصنيع المتقدمة ومراقبة الجودة الصارمة جودة منتج متسقة من دفعة إلى أخرى.
تجمع السيليكا المدخنة HIFULL® بين تقنية تعديل السطح الخاصة والتحكم الدقيق في حجم الجسيمات لتحقيق كفاءة تكثيف ممتازة واستعادة انسيابية في أنظمة الطلاء الصناعية المائية. تساعد هذه الخصائص مصنعي الطلاء على تحسين استقرار التطبيق، وتقليل عيوب الطلاء، والحفاظ على جودة طبقة متسقة في جميع مراحل الإنتاج الصناعي.
دهانات وطلاءات
تطبيقات الطلاءات المائية عالية المقاومة للترهل
تزداد أهمية تحسين مقاومة الترهل مع تزايد استخدام الطلاءات الصناعية المائية في الهياكل الفولاذية، وخطوط الأنابيب، والآلات الهندسية، وخزانات التخزين، ومعدات التصنيع، وخطوط الإنتاج الآلية. ويظل اختيار مُعدِّل اللزوجة المناسب أحد أكثر الطرق فعالية لتحقيق أداء تطبيق مستقر، وسماكة طبقة متناسقة، وجودة طلاء محسّنة في هذه البيئات الصناعية.
نبذة عن هايفول
منتجاتنا الرئيسية هي السيليكا المدخنة (SiO₂ ) ، وثاني أكسيد التيتانيوم المدخن (TiO₂ )، والألومينا المدخنة (Al₂O₃). نتمتع بخبرة تزيد عن 20 عامًا وطاقة إنتاجية سنوية تبلغ 20,000 طن. نوفر 23 نوعًا من السيليكا المدخنة المحبة للماء والكارهة للماء. لدينا تسجيل في نظام REACH وتسجيل مسبق في نظامي K-REACH وKKDIK. نحن الجهة الرائدة في وضع معايير ISO 18473-1:2015 و ISO 18473-3:2018 و ISO 23157:2021 . تعرف على المزيد حول Hifull
مرحباً بالعملاء
اسمي فان، وأنا مدير أعمال شركة HIFULL، وأعمل في صناعة السيليكا المدخنة منذ أكثر من 10 سنوات. لا تتردد في الاتصال بي. يسعدني أن أقدم لك أفضل الخدمات والمنتجات.
