Impacto de diferentes espesantes en el rendimiento antidesgaste de pinturas industriales a base de agua.
Por qué es importante el rendimiento antidesgaste en las pinturas industriales a base de agua
El descuelgue sigue siendo uno de los defectos de aplicación más comunes en los recubrimientos industriales a base de agua. Al aplicarse sobre superficies verticales o geometrías complejas, el recubrimiento puede fluir por gravedad, lo que provoca pérdida de material, espesor de película no uniforme, defectos superficiales y una menor eficacia protectora. Por lo tanto, lograr un equilibrio entre la resistencia al descuelgue, la nivelación y la viscosidad de aplicación es un objetivo primordial en la formulación de recubrimientos a base de agua.
Entre los modificadores de reología disponibles, la sílice pirógena, la cera de poliamida y los espesantes de poliuretano son ampliamente utilizados. Sus mecanismos de espesamiento difieren significativamente, lo que conlleva diferencias medibles en su rendimiento antidesgaste.
Evaluación experimental de diferentes sistemas espesadores
Método de prueba
Para comparar el rendimiento antidesgaste de diferentes modificadores reológicos, los técnicos de HIFULL evaluaron formulaciones que contenían sílice pirógena, cera de poliamida y espesante de poliuretano mediante el método de la cuchilla escalonada. El límite antidesgaste de cada formulación se determinó en condiciones de prueba idénticas.
Figura 1 y XNUMX
La figura 1 compara el rendimiento antidesgaste de cada espesante a niveles de adición del 0.5 % y del 1 % con respecto a la formulación de referencia.
La muestra de referencia alcanzó un espesor máximo de película sin descuelgue de tan solo 75 μm.
La adición de un 0.5 % de sílice pirógena HL-200 aumentó el espesor antidesgaste a 175 μm . Al aumentar la dosis al 1 %, el valor se incrementó aún más a 275 μm , lo que representa el mejor rendimiento antidesgaste entre todas las formulaciones probadas.
La cera de poliamida alcanzó 175 μm con un nivel de adición del 0.5% y 225 μm con un 1%.
El espesante de poliuretano alcanzó 175 μm al 0.5% y 200 μm al 1%.
En las mismas condiciones de formulación y prueba, la sílice pirógena HL-200 ofreció el límite antidesgaste más alto, mientras que ambos espesantes orgánicos mostraron una menor resistencia al descuelgue a medida que aumentaba el espesor de la película.
sílice pirógena HL-200 Características
| Propiedades | Unidad | Valor típico | Estándar de prueba |
|---|---|---|---|
| Área de superficie específica (BET) | m2/g | 200±20 | GB/T20020 |
| pH en dispersión al 4% | 3.9 4.5 ~ | GB/T20020 | |
| Pérdida por secado (2 horas a 105 ℃) | % | ≤ 2.0 | GB/T20020 |
| Pérdida por ignición (2 horas a 1000° en base a material secado durante 2 horas a 105℃) | % | ≤ 2.0 | GB/T20020 |
| Residuos de tamiz (45 μm) | mg / kg | ≤ 250 | GB/T20020 |
| Contenido de sílice (basado en material inflamable) | % | ≥ 99.8 | GB/T20020 |
| Densidad compactada (basada en material secado durante 2 horas a 105 ℃) | g / l | 40 60 ~ | GB/T20020 |
HIFULL® HL-200 (APUESTA=200㎡/g)
Por qué la sílice pirógena proporciona un mejor rendimiento antidesgaste
Red tridimensional de enlaces de hidrógeno
El rendimiento de la sílice pirogénica hidrofílica HL-200 está estrechamente relacionado con su microestructura. Este material posee una superficie específica de hasta 200 m²/g y contiene una alta concentración de grupos silanol en su superficie.
Dentro de la matriz del recubrimiento, estos grupos silanol forman una red tridimensional unida por enlaces de hidrógeno. En reposo, esta red genera una alta viscosidad a baja cizalladura, lo que permite que el recubrimiento húmedo resista la gravedad y mantenga la formación de película sobre sustratos verticales.
La aplicación de cizallamiento rompe temporalmente la red, reduciendo la viscosidad y mejorando la nivelación. Una vez eliminada la fuerza de cizallamiento, los enlaces de hidrógeno se reforman rápidamente y la viscosidad se recupera en poco tiempo. Esta recuperación estructural rápida y reversible proporciona una fuerte tixotropía, lo que explica el excelente rendimiento antidesgaste de la sílice pirógena en comparación con la cera de poliamida y los espesantes de poliuretano.
Comparación del rendimiento de los espesadores
Sílice pirógena frente a cera de poliamida frente a espesante de poliuretano
Los resultados experimentales indican que los tres sistemas espesantes mejoran el rendimiento antidesgaste en comparación con la formulación de referencia. Sin embargo, el grado de mejora difiere sustancialmente.
La sílice pirógena presenta el límite antidesgaste más alto debido a que su red de partículas inorgánicas se reconstruye rápidamente tras el cizallamiento, manteniendo una alta resistencia estructural durante la formación de la película. La cera de poliamida mejora la resistencia al desgaste gracias a su red cristalina, pero proporciona un espesor máximo de película menor en condiciones de dosificación idénticas. Los espesantes de poliuretano aumentan principalmente la viscosidad mediante interacciones asociativas dentro de la fase acuosa, lo que resulta en un rendimiento antidesgaste comparativamente menor en esta evaluación.
Para recubrimientos industriales a base de agua que requieren un alto espesor de película en superficies verticales, la sílice pirógena proporciona un mecanismo de control reológico más eficaz.
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Sílice pirógena HIFULL para recubrimientos industriales a base de agua
Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. se especializa en la investigación, el desarrollo y la producción de sílice pirógena y otros nanomateriales para aplicaciones industriales. La tecnología de fabricación avanzada y el estricto control de calidad garantizan una calidad de producto uniforme en cada lote.
La sílice pirógena HIFULL® combina una tecnología patentada de modificación de superficie con un control preciso del tamaño de partícula para ofrecer una excelente eficiencia de espesamiento y recuperación tixotrópica en sistemas de pintura industrial al agua. Estas propiedades ayudan a los fabricantes de recubrimientos a mejorar la estabilidad de la aplicación, reducir los defectos de recubrimiento y mantener una calidad de película uniforme en toda la producción industrial.
Pinturas y Recubrimientos
Aplicaciones de recubrimientos acuosos de alta resistencia al descuelgue
La mejora del rendimiento antideslizamiento es cada vez más importante a medida que se adoptan recubrimientos industriales a base de agua para estructuras de acero, tuberías, maquinaria de ingeniería, tanques de almacenamiento, equipos de fabricación y líneas de producción automatizadas. Seleccionar un modificador de reología adecuado sigue siendo uno de los métodos más eficaces para lograr un rendimiento de aplicación estable, un espesor de película uniforme y una mejor calidad del recubrimiento en estos entornos industriales.
ACERCA DE HIFULL
Nuestros principales productos son sílice pirógena SiO₂ , dióxido de titanio pirógeno TiO₂ y alúmina pirógena Al₂O₃. Contamos con más de 20 años de experiencia y una capacidad anual de 20 000 toneladas. Suministramos un total de 23 grados de sílice pirógena hidrófila e hidrófoba. Estamos registrados en REACH y contamos con la preinscripción en K-REACH y KKDIK. Somos el organismo líder en la implementación de las normas ISO 18473-1:2015 , ISO 18473-3:2018 e ISO 23157:2021 . Más información sobre Hifull.
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