Разрушительное влияние контроля дисперсии наноматериалов на УФ-покрытия

Разрушительное влияние контроля дисперсии наноматериалов на УФ-покрытия

пирогенный диоксид кремния может обеспечить превосходное загущающий и тиксотропный свойства, против провисанияи анти-осаждающие эффекты в покрытияХотя пирогенный оксид алюминия может повысить скорость осаждения порошкового покрытия и эффективность распыления, для эффективного выполнения функций и роли пирогенных наноматериалов в покрытиях необходима хорошая дисперсность. Недостаточная или недостаточная дисперсность является одним из ключевых факторов, ограничивающих эффективность пирогенных наноматериалов.

Было обнаружено, что степень дисперсности наноматериалов, распыляемых в воздухе, существенно влияет на эксплуатационные характеристики УФ-покрытий. Правильные процессы диспергирования позволяют в полной мере использовать преимущества наноматериалов, распыляемых в воздухе, и улучшить общие эксплуатационные характеристики УФ-покрытий.

УФ-покрытия

УФ-покрытия — это покрытия, отверждающиеся под действием УФ-излучения. Они обладают такими преимуществами, как высокая скорость отверждения, отверждение при комнатной температуре, экономия энергии, сокращение производственных площадей, экологичность и улучшенные эксплуатационные характеристики продукта.

пирогенный диоксид кремния

Пигментированный диоксид кремния — чрезвычайно важный ультрадисперсный неорганический материал. Он отличается очень малым размером частиц, большой удельной поверхностью, сильной поверхностной адсорбцией, высокой поверхностной энергией, высокой химической чистотой и хорошей диспергируемостью. Он обладает превосходными диспергирующими, стабильными, армирующими, загущающими и тиксотропными свойствами.

В УФ-отверждаемых покрытиях пирогенный диоксид кремния обеспечивает хорошее загущение и тиксотропные свойства, превосходный матирующий эффект и повышенную твердость, особенно существенно повышая стойкость покрытия к истиранию.

пирогенный глинозем

Пигментированный оксид алюминия также является важным ультрадисперсным неорганическим материалом. Он в основном используется в производстве покрытий для улучшения текучести порошковых покрытий. Он способен образовывать подвижный слой на поверхности сырья для порошковых покрытий, предотвращая впитывание влаги и слеживание. Кроме того, его способность к самозарядке и положительное трение способствуют улучшению характеристик распыления порошковых покрытий и увеличивают скорость осаждения.

Экспериментальный процесс

Сначала специалисты из компании Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. добавили такое же количество гидрофильный пирогенный диоксид кремния HL-200 в УФ-покрытие с помощью высокоскоростного диспергатора и диспергировали его со скоростью 500 об/мин, 1000 об/мин, 2000 об/мин и 3000 об/мин в течение 30 минут.

Затем были исследованы вязкость и тиксотропия четырёх групп образцов. Результаты показали, что по мере усиления процесса диспергирования пирогенного диоксида кремния вязкость УФ-отверждаемого покрытия непрерывно увеличивалась, а тиксотропность продолжала расти, достигая оптимального значения при скорости 3000 об/мин: вязкость 4543 Па·с, а тиксотропность 5.

Свойства и функциональные применения HL-200

Однако с увеличением скорости диспергирования тенденция к росту вязкости и тиксотропии УФ-покрытия постепенно замедлялась и достигала критического значения. Дальнейшее увеличение скорости уже не влияло на загущающие и тиксотропные свойства, а вязкость и тиксотропия стабилизировались.

Затем специалисты нанесли УФ-покрытия, описанные выше, и после отверждения наблюдали, что при скорости диспергирования ниже 1000 об/мин на поверхности покрытой плёнки наблюдалась выраженная зернистость и фрагментация. При скорости выше 2000 об/мин поверхность плёнки становилась более гладкой.

В целом, для достижения оптимальной вязкости, тиксотропии и состояния частиц УФ-покрытия условия диспергирования должны быть выше 2000 об/мин в течение 30 минут.

В то же время, используя 1.5% порошковой добавки, специалисты провели комплексные эксперименты и сравнения по блеску, мутности, светопропусканию, твердости и абразивной стойкости пленок УФ-покрытия для пустых образцов, HL-200, конкурирующего гидрофильного продукта на основе диоксида кремния, и пирогенный глинозем Aluna-100.

В описанных выше экспериментах, по сравнению с холостым образцом, HL-200 и конкурирующий продукт оказали незначительное влияние на светопропускание и смогли повысить твёрдость УФ-покрытия по карандашной шкале. Различия в матировании, твёрдости и стойкости к истиранию между ними были незначительными. При сравнении различных наноматериалов, добавление пирогенного диоксида кремния снизило блеск плёнки покрытия, в то время как пирогенный оксид алюминия Aluna-100 оказал меньшее влияние на блеск УФ-покрытия. Кроме того, оно обеспечило более значительное повышение твёрдости по карандашной шкале, меньшую потерю массы при истирании и более значительное повышение стойкости к истиранию.

заключение

Пигментированные наноматериалы, такие как пирогенный диоксид кремния и пирогенный оксид алюминия, имеют важное прикладное значение в УФ-покрытиях и могут значительно улучшить их характеристики. Однако степень их дисперсности в покрытии критически влияет на его характеристики. Хорошая дисперсность позволяет равномерно распределять наноматериалы в системе покрытия, в полной мере используя их уникальные свойства для повышения вязкости и тиксотропии покрытия, улучшения состояния частиц, а также повышения блеска, светопропускания, твёрдости и износостойкости плёнки покрытия.

Напротив, недостаточная дисперсия может привести к аномальной вязкости, дефектам покрытия, снижению блеска и светопропускания, а также к нестабильной твёрдости и износостойкости. Поэтому при применении наноматериалов в УФ-покрытиях важно уделять особое внимание исследованиям и оптимизации процессов дисперсии, использовать подходящее оборудование и диспергирующие агенты, а также обеспечить хорошее распределение наноматериалов в покрытии. Это позволит в полной мере реализовать преимущества наноматериалов в УФ-покрытиях, повышающие их эффективность, и будет способствовать развитию отрасли УФ-покрытий.