Silice pyrogénée vs nano-alumine : thixotropie des revêtements UV
Caractéristiques rhéologiques des systèmes de revêtement UV
L'application et la stabilité au stockage des revêtements polymérisables aux UV sont régies par la viscosité et la thixotropie du système. Les nanomatériaux pyrogénés sont largement utilisés comme modificateurs rhéologiques en raison de leur petite taille et de leurs effets de surface. Cependant, la silice pyrogénée est beaucoup plus répandue que l'oxyde d'aluminium nanométrique dans les formulations pratiques. HIFULL a évalué les réponses distinctes en termes de viscosité et de thixotropie de ces deux matériaux à différents taux d'incorporation dans les revêtements UV afin de clarifier leurs mécanismes rhéologiques sous-jacents.
Réponse rhéologique de l'oxyde d'aluminium nano
Comme le montre la figure 1, l'augmentation du dosage d'oxyde d'aluminium nano produit une augmentation modérée et linéaire de la viscosité globale du revêtement avec un impact négligeable sur la thixotropie.
Ce comportement est dû à la faible densité de groupes hydroxyle en surface des nanoparticules d'alumine. Les interactions interparticulaires reposent principalement sur de faibles forces de van der Waals, formant un réseau spatial lâche qui présente une dégradation structurale minimale entre les conditions de faible et de fort cisaillement.
Réponse rhéologique de la silice fumée
Comme illustré sur la figure 2, l'augmentation de la charge de silice fumée entraîne une augmentation rapide de la viscosité du revêtement, accompagnée d'une augmentation linéaire de l'indice thixotrope.
Les groupements silanols de surface des particules de silice pyrogénée s'agrègent par liaisons hydrogène, formant un réseau tridimensionnel interconnecté au sein de la matrice de résine. En conditions statiques, ce réseau restreint la mobilité moléculaire, ce qui augmente la viscosité du système.
Sous forte contrainte de cisaillement, le réseau de liaisons hydrogène se dissocie de manière réversible, entraînant une chute immédiate de la viscosité et le rétablissement de la fluidité du revêtement. Dès la suppression du cisaillement, le réseau de liaisons hydrogène se reconstitue progressivement. Cette réponse thixotrope réversible offre un contrôle idéal de la viscosité.
Lignes directrices pour la sélection et la formulation des additifs
Dans la conception de formulations UV, le choix des additifs dépend des performances cibles :
Oxyde d'aluminium nano
Sélectionné pour augmenter la dureté mécanique du film et sa résistance à l'abrasion, avec une influence minimale sur la thixotropie du système.
Silice pyrogénée
Sélectionné pour contrôler l'affaissement dans les applications en couches épaisses, assurer la stabilité de la surface verticale et empêcher le dépôt des pigments pendant le stockage.
Le contrôle ciblé de la taille des particules primaires, de la surface spécifique et de la fonctionnalisation de surface permet une personnalisation précise sur différentes matrices de revêtement.
Peintures et revêtements
Optimisation des matériaux industriels
Les comportements rhéologiques distincts de la nano-alumine et de la silice pyrogénée reflètent des différences fondamentales dans les forces de surface interparticulaires. Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. fabrique des qualités spécialisées de silice pyrogénée hydrophile et hydrophobe, en tirant parti de l'ingénierie de la taille des particules, de la modification chimique de surface et du greffage de silane pour fournir des solutions rhéologiques stables pour les formulations de revêtements haute performance.
Lectures complémentaires:
À PROPOS DE HIFULL
Nos principaux produits sont la silice pyrogénée, le dioxyde de titane nanométrique et l'oxyde d'aluminium nanométrique . Forts de plus de 20 ans d'expertise et d'une capacité de production annuelle de 40 000 tonnes, nous proposons 23 qualités de silice pyrogénée hydrophile et hydrophobe. Nous sommes enregistrés auprès des organismes REACH (UE, Turquie, Corée et Royaume-Uni). Nous sommes un organisme certificateur de référence pour les normes ISO 18473-3:2018 , ISO 23157:2021 et ISO 18473-4:2022 . En savoir plus sur Hifull
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