Влияние различных загустителей на противостекающие свойства водорастворимых промышленных красок
Почему важны противоскользящие свойства водорастворимых промышленных красок
Провисание остается одним из наиболее распространенных дефектов нанесения промышленных покрытий на водной основе. При нанесении на вертикальные поверхности или сложные геометрические формы покрытие может растекаться под действием силы тяжести, что приводит к потере материала, неравномерной толщине пленки, дефектам поверхности и снижению защитных свойств. Поэтому достижение баланса между предотвращением провисания, выравниванием и вязкостью при нанесении является первостепенной задачей при разработке рецептур покрытий на водной основе.
Среди доступных модификаторов реологии широко используются осажденный диоксид кремния, полиамидный воск и полиуретановые загустители. Механизмы их загущения значительно различаются, что приводит к измеримым различиям в противопровисающих свойствах.
Экспериментальная оценка различных систем загустителей
Метод испытания
Для сравнения антипровисающих свойств различных реологических модификаторов специалисты HIFULL оценили составы, содержащие осажденный диоксид кремния, полиамидный воск и полиуретановый загуститель, используя метод ступенчатого лезвия. Предел антипровисания каждого состава определялся в идентичных условиях испытаний.
Рисунок 1
На рисунке 1 сравниваются противоскользящие свойства каждого загустителя при уровнях добавления 0.5% и 1% с контрольным составом.
В контрольном образце максимальная толщина пленки без провисания составила всего 75 мкм.
Добавление 0.5% осажденного диоксида кремния HL-200 увеличило толщину противоскользящего слоя до 175 мкм . Увеличение дозировки до 1% еще больше повысило это значение до 275 мкм , что представляет собой наивысший показатель противоскользящей способности среди всех протестированных составов.
Размер частиц полиамидного воска достигал 175 мкм при добавлении 0.5% и 225 мкм при добавлении 1%.
Загуститель для полиуретана обеспечил толщину 175 мкм при концентрации 0.5% и 200 мкм при концентрации 1%.
При одинаковых условиях составления и испытаний осажденный диоксид кремния HL-200 показал самый высокий предел устойчивости к провисанию, в то время как оба органических загустителя продемонстрировали снижение устойчивости к провисанию по мере увеличения толщины пленки.
HL-200 пирогенный диоксид кремния Характеристики:
| Основные свойства | Ед. | Типичное значение | Стандарт тестирования |
|---|---|---|---|
| Удельная площадь поверхности (БЭТ) | m2/g | 200 20 ± | GB / T 20020 |
| pH в 4% дисперсии | 3.9 ~ 4.5 | GB / T 20020 | |
| Потеря при высыхании (2 часа при 105℃) | % | ≤2.0 | GB / T 20020 |
| Потеря при прокаливании (2 часа при 1000° на основе материала, высушенного в течение 2 часов при 105℃) | % | ≤2.0 | GB / T 20020 |
| Остаток на сите (45 мкм) | мг / кг | ≤250 | GB / T 20020 |
| Содержание кремния (в пересчете на прокаленный материал) | % | ≥99.8 | GB / T 20020 |
| Плотность утрамбованного материала (на основе материала, высушенного в течение 2 часов при температуре 105℃) | г / л | 40 ~ 60 | GB / T 20020 |
HIFULL® HL-200 (BET=200мXNUMX/г)
Почему осажденный диоксид кремния обеспечивает лучшие показатели против провисания?
Трехмерная сеть водородных связей
Эксплуатационные характеристики гидрофильного осажденного диоксида кремния HL-200 тесно связаны с его микроструктурой. Материал обладает удельной поверхностью до 200 м²/г и содержит высокую концентрацию поверхностных силанольных групп.
Внутри матрицы покрытия эти силанольные группы образуют трехмерную сеть, связанную водородными связями. В состоянии покоя эта сеть обеспечивает высокую вязкость при низких скоростях сдвига, что позволяет влажному покрытию противостоять силе тяжести и сохранять форму пленки на вертикальных подложках.
При нанесении сдвиговое усилие временно разрушает сетку, снижая вязкость и улучшая выравнивание. После снятия сдвигового усилия водородные связи быстро восстанавливаются, и вязкость возвращается в течение короткого периода времени. Это быстрое и обратимое восстановление структуры обеспечивает сильную тиксотропию, что объясняет превосходные противоскользящие свойства осажденного диоксида кремния по сравнению с полиамидным воском и полиуретановыми загустителями.
Сравнение эффективности загустителей
Дымчатый диоксид кремния против полиамидного воска против полиуретанового загустителя
Результаты эксперимента показывают, что все три системы загустителей улучшают противоскользящие свойства по сравнению с исходным составом. Однако степень улучшения существенно различается.
Дисперсный диоксид кремния демонстрирует самый высокий предел устойчивости к провисанию, поскольку его неорганическая сетка частиц быстро восстанавливается после сдвига, сохраняя высокую структурную прочность во время образования пленки. Полиамидный воск улучшает устойчивость к провисанию благодаря своей кристаллической сетке, но обеспечивает меньшую максимальную толщину пленки при одинаковых условиях дозирования. Полиуретановые загустители в основном увеличивают вязкость за счет ассоциативных взаимодействий в водной фазе, что приводит к сравнительно более низким показателям устойчивости к провисанию в данном исследовании.
Для промышленных покрытий на водной основе, требующих высокой толщины пленки на вертикальных поверхностях, осажденный диоксид кремния обеспечивает более эффективный механизм контроля реологии.
Дальнейшее чтение:
HIFULL — осажденный диоксид кремния для промышленных покрытий на водной основе.
Компания Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. специализируется на исследованиях, разработке и производстве осажденного диоксида кремния и других наноматериалов для промышленного применения. Передовые технологии производства и строгий контроль качества обеспечивают стабильное качество продукции от партии к партии.
HIFULL® — это осажденный диоксид кремния, сочетающий в себе запатентованную технологию модификации поверхности с точным контролем размера частиц, что обеспечивает превосходную эффективность загущения и тиксотропное восстановление в промышленных лакокрасочных системах на водной основе. Эти свойства помогают производителям покрытий повысить стабильность нанесения, уменьшить количество дефектов покрытия и поддерживать стабильное качество пленки в условиях промышленного производства.
Краски и покрытия
Применение высокоэффективных водорастворимых покрытий, предотвращающих стекание.
Улучшение характеристик предотвращения стекания становится все более важным по мере того, как водорастворимые промышленные покрытия используются для стальных конструкций, трубопроводов, строительной техники, резервуаров для хранения, производственного оборудования и автоматизированных производственных линий. Выбор подходящего модификатора реологии остается одним из наиболее эффективных подходов к достижению стабильных характеристик нанесения, постоянной толщины пленки и улучшенного качества покрытия в этих промышленных условиях.
О ХИФУЛЛЕ
Наша основная продукция — это осажденный диоксид кремния SiO₂ , осажденный диоксид титана TiO₂ и осажденный оксид алюминия Al₂O₃. Мы обладаем более чем 20-летним опытом и годовой производственной мощностью 20 000 тонн. Мы поставляем в общей сложности 23 марки гидрофильного и гидрофобного осажденного диоксида кремния. Мы зарегистрированы в соответствии с регламентом REACH и имеем предварительную регистрацию в рамках K-REACH и KKDIK. Мы являемся ведущим органом по разработке стандартов ISO 18473-1:2015 , ISO 18473-3:2018 и ISO 23157:2021 . Узнайте больше о Hifull
Привет, Клиенты!
Меня зовут Ван, я бизнес-менеджер HIFULL, я работаю в сфере производства пирогенного кремнезема более 10 лет. Не стесняйтесь обращаться ко мне. Я с радостью предоставлю вам лучший сервис и продукцию.
