Дымчатый диоксид кремния против наночастиц оксида алюминия: тиксотропия в УФ-покрытиях
Реологические характеристики в системах УФ-покрытий
Нанесение и стабильность УФ-отверждаемых покрытий при хранении определяются вязкостью и тиксотропией системы. Наноматериалы, полученные методом осаждения из газовой фазы, широко используются в качестве реологических модификаторов благодаря малому размеру частиц и поверхностным эффектам. Однако в практических составах осажденный диоксид кремния встречается гораздо чаще, чем наночастицы оксида алюминия . В рамках проекта HIFULL были изучены различные вязкостные и тиксотропные свойства обоих материалов при разных уровнях добавления в УФ-покрытия для выяснения лежащих в их основе реологических механизмов.
Реологические свойства наночастиц оксида алюминия
Как показано на рисунке 1, увеличение дозировки наночастиц оксида алюминия приводит к умеренному линейному увеличению общей вязкости покрытия с незначительным влиянием на тиксотропию.
Такое поведение обусловлено низкой плотностью гидроксильных групп на поверхности наночастиц оксида алюминия. Межчастичные взаимодействия в основном основаны на слабых силах Ван дер Ваальса, образуя рыхлую пространственную сеть, которая демонстрирует минимальное разрушение структуры в условиях низкого и высокого сдвигового напряжения.
Реологические свойства осажденного диоксида кремния
Как показано на рисунке 2, увеличение содержания осажденного диоксида кремния приводит к быстрому росту вязкости покрытия, сопровождающемуся линейным увеличением тиксотропного индекса.
Поверхностные силанольные группы на частицах осажденного диоксида кремния агрегируют посредством водородных связей, образуя взаимосвязанную трехмерную сеть по всей матрице смолы. В статических условиях эта сеть ограничивает молекулярную подвижность, повышая вязкость системы.
При высоком сдвиговом напряжении водородно-связанная сетка обратимо разрушается, вызывая немедленное снижение вязкости и восстанавливая текучесть покрытия. После прекращения сдвига водородно-связанная сетка постепенно восстанавливается. Эта обратимая реакция уменьшения вязкости при увеличении скорости сдвига обеспечивает идеальный тиксотропный контроль.
Рекомендации по выбору и составлению рецептур добавок
При разработке УФ-реакционных составов выбор добавок зависит от требуемых эксплуатационных характеристик:
Нанооксид алюминия
Выбран для повышения механической твердости пленки и износостойкости при минимальном влиянии на тиксотропию системы.
Белая сажа
Этот компонент был выбран для предотвращения провисания в толстопленочных покрытиях, обеспечения вертикальной стабильности поверхности и предотвращения оседания пигмента во время хранения.
Целенаправленный контроль размера первичных частиц, удельной площади поверхности и функционализации поверхности позволяет точно настраивать покрытия в различных матрицах.
Краски и покрытия
Оптимизация промышленных материалов
Различное реологическое поведение наночастиц оксида алюминия и осажденного диоксида кремния отражает фундаментальные различия в межчастичных поверхностных силах. Компания Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. производит специализированные гидрофильные и гидрофобные марки осажденного диоксида кремния, используя методы инженерии размера частиц, химической модификации поверхности и силановой прививки для обеспечения стабильных реологических решений для высокоэффективных лакокрасочных составов.
Дальнейшее чтение:
О ХИФУЛЛЕ
Наша основная продукция — это пирогенный диоксид кремния, нанодиоксид титана и нанооксид алюминия . Мы обладаем более чем 20-летним опытом и годовой производственной мощностью 40 000 тонн. Мы поставляем в общей сложности 23 марки гидрофильного и гидрофобного пирогенного диоксида кремния. Мы имеем регистрации в рамках регламентов EU-REACH, Turkey-REACH, K-REACH и UK-REACH. Мы являемся ведущим органом по разработке стандартов ISO18473-3:2018 , ISO23157:2021 и ISO18473-4:2022 . 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.
