Прилагане на силициев диоксид по метода на солната киселина в покрития: предимства на производителността и ръководство за избор

В съвременната индустрия за покрития, която дава приоритет както на високата производителност, така и на опазването на околната среда, изборът на функционални добавки е от решаващо значение. Сред тях силициевият диоксид, като класически неорганичен материал, винаги е заемал важна позиция поради своята уникална многофункционалност. И сред многото процеси на приготвяне, процесът със солна киселина, силициев диоксид, известен също като утаен силициев диоксид, се превърна в основния избор за покритие-клас силициев диоксид поради отличната си-ценова ефективност и широк спектър от приложения. Тази статия ще разгледа защо силициевият диоксид се е превърнал в "мултиинструмент" в съставите за покрития и ще предостави практически насоки за избор и приложение.

За да разберем предимствата му, първо трябва да изясним произхода му. Процесът на силициев диоксид със солна киселина, както подсказва името, се отнася до аморфен силициев диоксид, получен чрез използване на разтвор на натриев силикат (известен като водно стъкло) като суровина, реагиращ със солна киселина за подкисляване и след това преминаващ през серия от процеси, включително неутрализация, утаяване, филтриране, измиване, сушене и прецизно пулверизиране. Тъй като основната му стъпка включва химическо "утаяване" на силициевия диоксид от разтвора, той се нарича още утаен силициев диоксид.

Този път на процеса дава на продукта уникални физикохимични характеристики: размерът на първичните му частици обикновено е в микронния или под{0}}микронния диапазон, с висока порьозност и контролируема специфична повърхност. В сравнение с пирения силициев диоксид, който се приготвя с помощта на процес на високо-температурна хидролиза и е скъп, утаеният силициев диоксид поддържа много отлични свойства, като същевременно притежава значително предимство в цените, което позволява широко{3}}мащабното му приложение в индустриални покрития, покрития за дърво, архитектурни покрития и други области. Това е наистина ценово-ефективно покритие-клас силициев диоксид.

Когато силициевият диоксид, използван в процеса на солна киселина, е прецизно проектиран да обслужва специално системи за покритие, той показва забележителна мултифункционалност.

Това е най-добре{0}}известната функция за покриване-на силициев диоксид. Неговият принцип на работа е: когато филмът на боята изсъхне и се втвърди, тези малки, твърди частици силициев диоксид се разпределят равномерно върху повърхността на филма на боята, образувайки микроскопични неравности. Когато светлината свети върху филма на боята, възниква дифузно отражение, което значително намалява повърхностния блясък и създава матов ефект. Като избират продукти с различни размери на частиците и разпределение на размера, инженерите по покритията могат прецизно да проектират различни гланцови ефекти, от копринено гладък до наситен мат, широко използвани в боите за мебели от висок клас, декоративните бои и индустриалните покривни покрития.

Повърхността на утаените силициеви частици е богата на силанолни групи, които могат да взаимодействат една с друга чрез водородни връзки, образувайки слаба, но ефективна три{0}}измерна мрежеста структура в системата на покритие. Тази структура придава на покритието добра тиксотропност-тоест висок вискозитет в покой, предотвратявайки утаяването и агломерацията на пигмента и тежкия пълнител; и бързо намаляване на вискозитета, когато е подложено на срязваща сила (като разбъркване, четкане, пръскане), улесняващо нанасянето. Това не само гарантира стабилността на продукта през целия му период на съхранение, но също така ефективно избягва увисването по време на нанасяне, което е особено важно при индустриални антикорозионни покрития, изискващи специфична дебелина на филма.

Самият силициев диоксид има висока твърдост по Моос. Когато тези твърди частици са равномерно диспергирани и здраво вградени във филма боя, те могат значително да подобрят макроскопичната твърдост, механичната якост и устойчивостта на абразия на филма боя. Това е незаменима ключова характеристика за системи за покритие, които често са подложени на износване, като подови бои, вътрешни бои за транспортни средства (влакове, самолети) и различни индустриални защитни покрития.

За покрития на рулони, покрития за опаковки или боядисани продукти, които изискват подреждане и съхранение, адхезията на повърхностния филм на боята е обезпокоителен проблем. Микро-издатините, образувани от покритие-клас силициев диоксид върху повърхността на филма боя, могат значително да намалят действителната контактна площ между покритията, като по този начин ефективно намаляват склонността им към адхезия и гарантират качеството на продукта и безопасността при транспортиране.

За пълното разгръщане на потенциала на-обработения със солна киселина силициев диоксид правилният избор и приложение са от ключово значение.

Размер и разпределение на частиците: Това е най-критичният фактор, влияещ върху ефективността на матирането и контрола на блясъка. Като цяло по-големите размери на частиците водят до по-висока ефективност на матиране, но филмът на боята ще се усеща по-грапав и прозрачността може да намалее. Обратно, продуктите с фин размер на частиците осигуряват по-гладко усещане и по-висока прозрачност, но ефективността на матиране е относително по-ниска. Следователно трябва да се намери баланс въз основа на желания блясък и усещане.

Структура на порите и стойност на абсорбция на масло (стойност на абсорбция на DBP): Стойността на абсорбция на масло е пряко свързана със способността за сгъстяване на утаения силициев диоксид. Продуктите с висока абсорбция на масло абсорбират повече смола и разтворител в системата за покритие, което води до значително увеличаване на вискозитета и силен сгъстяващ ефект, но може да повлияе отрицателно върху блясъка на филма боя. Продуктите с ниска абсорбция на масло са по-"нежни", използвани главно за матиране и имат малко влияние върху вискозитета на системата.

Повърхностна обработка (хидрофилност и хидрофобност): Това е от ключово значение за определяне на съвместимостта и диспергируемостта. Обикновеният силициев диоксид,-обработен със солна киселина, е хидрофилен и по-подходящ за системи за покритие-на водна основа. Хидрофобни продукти, повърхностно-обработени с органосилани или силиконови масла, имат по-добра съвместимост с-базирани покривни системи, диспергират се по-лесно, ефективно намаляват въздействието върху вискозитета на системата и осигуряват по-добри анти-утаяващи и тиксотропни ефекти.

Дисперсията е ключова: От съществено значение е да се гарантира, че частиците силициев диоксид са напълно диспергирани, за да образуват еднаква микроструктура. Препоръчително е да използвате високо{1}}диспергатор, като бавно добавяте праха към вихъра на боята с подходяща скорост, за да избегнете образуването на „бучки прах“, които са трудни за разбиване.

Оптимизирайте последователността на добавяне: Обикновено се препоръчва да го добавите по време на етапа на смесване на боята, след като смилането на пигментната паста е завършено. Това избягва прекомерното срязване на силициевия диоксид по време на процеса на смилане, което може да повреди неговата структура и да повлияе на крайното представяне.

Обърнете внимание на съвместимостта на формулата: Имайте предвид потенциалните взаимодействия с определени добавки, особено някои изравняващи агенти и омокрящи и диспергиращи агенти. Препоръчва се съвместимостта да се провери чрез експерименти, за да се избегнат дефекти на филма на боята, като образуване на кратери и отделяне на масло.

С все по-строгите глобални екологични разпоредби, щадящите околната среда покрития като покрития на-водна основа, прахови покрития и покрития с високо-твърдо вещество се превърнаха в необратима тенденция на развитие. Това поставя по-високи изисквания към силициевия-клас за покритие, като същевременно носи огромни пазарни възможности. Бъдещите тенденции на развитие ще се фокусират върху:

Функционално усъвършенстване: Разработване на персонализирани продукти с по-тясно разпределение на размера на частиците и специфични характеристики на повърхността (като контролируема хидрофобност), за да отговори на нуждите на специфични-приложения от висок клас.

Висока производителност: По-нататъшно подобряване на спомагателните му функции в армировката, устойчивостта на корозия и топлоизолацията чрез композитни процеси или нови технологии за повърхностна обработка.

Зелено и екологично: Оптимизиране на производствените процеси, намаляване на консумацията на енергия и гарантиране, че самият продукт отговаря на по-строги екологични и здравни стандарти.

Свържете се сега