La influencia de la sílice pirogénica hidrófila en las propiedades espesantes y tixotrópicas de los recubrimientos de madera curables por UV
En el campo de los recubrimientos, los recubrimientos UV para madera se han utilizado ampliamente en acabados como muebles y pisos, gracias a sus ventajas, como su rápido curado, alta dureza, resistencia al desgaste y respeto al medio ambiente. Como característica clave, la tixotropía de los recubrimientos afecta significativamente sus propiedades de aplicación.
La sílice pirogénica hidrófila, un aditivo común en recubrimientos, tiene un impacto significativo en el espesamiento y la tixotropía de los recubrimientos UV para madera, dependiendo de su dosis. Este artículo se centra en la sílice pirogénica hidrófila HIFULL HL-200, explorando a fondo la relación entre su cantidad añadida y el comportamiento de espesamiento/tixotropía de los recubrimientos UV para madera.
Los recubrimientos con buena tixotropía exhiben una mayor viscosidad en reposo, previniendo eficazmente el descolgamiento, cuando se someten a fuerzas de corte (como cepillado o pulverización), la viscosidad disminuye rápidamente, facilitando las operaciones de aplicación, después de la aplicación, la viscosidad se recupera rápidamente, asegurando la uniformidad e integridad de la película de recubrimiento.
¿Qué es la sílice pirogénica hidrófila?
La sílice pirogénica hidrófila, también conocida como dióxido de silicio hidrófilo en fase vapor, es un importante material inorgánico funcional en polvo. Presenta una gran superficie específica, alta energía superficial y excelente estabilidad química.
En recubrimientos, la sílice pirogénica hidrófila forma principalmente estructuras reticulares con enlaces de hidrógeno mediante interacciones entre los grupos hidroxilo superficiales, logrando así efectos espesantes, antisedimentación y tixotrópicos. Este mecanismo único la hace ampliamente aplicable en... Industria del recubrimiento.
¿Qué son los recubrimientos de madera UV?
Los recubrimientos UV para madera utilizan la radiación ultravioleta para iniciar reacciones de curado. En comparación con los recubrimientos tradicionales a base de disolventes, los recubrimientos UV para madera ofrecen ventajas como un curado rápido, una alta eficiencia de producción y un bajo contenido de COV (compuestos orgánicos volátiles). Se componen principalmente de resinas, diluyentes reactivos, fotoiniciadores, pigmentos, cargas y aditivos. Durante el proceso de curado, los fotoiniciadores absorben la energía ultravioleta y generan radicales libres o cationes, lo que desencadena reacciones de polimerización de las resinas y los diluyentes reactivos, formando así películas de recubrimiento duras y resistentes al desgaste.
Para este propósito, los investigadores de Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. investigaron experimentalmente la influencia de diferentes cantidades de sílice pirogénica hidrófila HL-200 sobre el espesamiento y la tixotropía de los recubrimientos UV para madera. Los experimentos utilizaron un viscosímetro rotacional para medir la viscosidad del recubrimiento a velocidades de 6 XNUMX rpm 60 XNUMX rpm, respectivamente, y se calcularon los valores de tixotropía correspondientes. Los datos experimentales se presentan en la siguiente tabla:
Tendencia de viscosidad:
A partir de los datos experimentales, se observa que, a medida que aumenta la cantidad de HL-200, la viscosidad de los recubrimientos UV para madera, medida tanto a 6 r/min como a 60 r/min, muestra una tendencia ascendente. Cabe destacar que, a baja velocidad (6 r/min), el aumento de la viscosidad es especialmente pronunciado.
Por ejemplo, al aumentar la cantidad de adición del 0 % al 2 %, la viscosidad a 6 r/min aumentó de 460 cp a 12 600 cp, mientras que a 60 r/min aumentó de 451.3 cp a 2,780 cp. Estos resultados indican que el HL-200 ejerce efectos espesantes evidentes sobre los recubrimientos UV para madera, especialmente de forma más significativa a velocidades de cizallamiento más bajas.
Cambio del valor de tixotropía:
El valor de tixotropía, definido como la relación entre la viscosidad medida a baja velocidad de cizallamiento y la obtenida a alta velocidad de cizallamiento, constituye un indicador crucial para evaluar la tixotropía del recubrimiento. Los resultados experimentales revelan que, al aumentar la cantidad de HL-200, el valor de tixotropía aumenta considerablemente, oscilando entre 1.02 y 4.53. Esto demuestra claramente que la incorporación de HL-200 mejora considerablemente las características tixotrópicas de los recubrimientos UV para madera, permitiéndoles alcanzar una mayor viscosidad en condiciones de baja cizallamiento y una viscosidad relativamente menor en condiciones de alta cizallamiento, mejorando así la resistencia al descuelgue y la capacidad de prevenir el asentamiento.
Propiedades y aplicaciones funcionales del HL-200
Análisis de diferencia de viscosidad:
Además, se debe prestar atención a las diferencias de viscosidad observadas a 6 r/min frente a 60 r/min en los distintos niveles de adición. A medida que aumenta la cantidad de adición, estas diferencias se hacen cada vez más evidentes.
Por ejemplo, con una adición del 1%, la viscosidad a 6 r/min alcanza los 3,750 cp, mientras que a 60 r/min, alcanza solo los 1,233 cp, lo que resulta en una diferencia de 2,517 cp. Con una adición del 2%, esta discrepancia se amplía aún más, hasta los 9,820 cp. Esta notable variación refleja la considerable influencia del HL-200 en el comportamiento reológico de los recubrimientos UV para madera, destacando especialmente su eficaz capacidad de regulación de las viscosidades en diversas condiciones de velocidad de corte.
A través de la investigación experimental anterior que examina cómo las diferentes cantidades de HL-200 afectan el espesamiento y la tixotropía de los recubrimientos de madera UV, se pueden extraer las siguientes conclusiones:
De cara al futuro, junto con los continuos avances en la industria de los recubrimientos, las exigencias en cuanto al rendimiento de los mismos se intensificarán constantemente. Dada su eficacia como agente espesante y tixotrópico, el HL-200 ofrece un futuro prometedor en las aplicaciones de recubrimiento UV para madera. Al optimizar aún más las cantidades de adición y los diseños de formulación, es posible satisfacer mejor los diversos requisitos operativos y las características deseadas del producto final, lo que impulsa un mayor uso y potencial de desarrollo de los recubrimientos UV para madera.
En resumen, la sílice pirogénica hidrófila HIFULL® HL-200 ejerce una influencia considerable en las propiedades de espesamiento y tixotropía de los recubrimientos UV para madera. Gracias a un diseño de formulación científicamente racional, se puede mejorar eficazmente el rendimiento y la calidad del recubrimiento, impulsando así el progreso continuo en el sector de los recubrimientos.
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