Applicering av saltsyraprocess kiseldioxid i beläggningar: prestandafördelar och urvalsguide

I den moderna beläggningsindustrin, som prioriterar både hög prestanda och miljöskydd, är valet av funktionella tillsatser avgörande. Bland dem har kiseldioxid, som ett klassiskt oorganiskt material, alltid haft en viktig position på grund av sin unika multifunktionalitet. Och bland de många beredningsprocesserna har kiseldioxid i saltsyraprocessen, även känd som utfälld kiseldioxid, blivit det vanliga valet för beläggning av kiseldioxid av -kvalitet på grund av dess utmärkta kostnadseffektivitet- och breda användningsområde. Den här artikeln kommer att fördjupa sig i varför saltsyraprocessen kiseldioxid har blivit ett "multitool" i beläggningsformuleringar och ger praktiska riktlinjer för urval och applicering.

För att förstå dess fördelar måste vi först klargöra dess ursprung. Saltsyrabearbetningskisel, som namnet antyder, hänvisar till en amorf kiseldioxidprodukt som erhålls genom att använda natriumsilikatlösning (vanligen känd som vattenglas) som råmaterial, reagera med saltsyra för surgöring och sedan genomgå en serie processer inklusive neutralisering, utfällning, filtrering, tvättning, torkning och exakt pulverisering. Eftersom dess kärnsteg innefattar att kemiskt "fälla ut" kiseldioxiden från lösningen, kallas det också fälld kiseldioxid.

Denna processväg ger produkten unika fysikalisk-kemiska egenskaper: dess primära partikelstorlek är vanligtvis i mikron- eller sub-mikronområdet, med hög porositet och kontrollerbar specifik yta. Jämfört med pyrogen kiseldioxid, som framställs med en hydrolysprocess med hög-temperatur och är dyr, bibehåller utfälld kiseldioxid många utmärkta egenskaper samtidigt som den har en betydande kostnadsfördel, vilket möjliggör stor-applicering i industriella beläggningar, träbeläggningar, arkitektoniska beläggningar och andra områden. Det är en verkligt kostnadseffektiv-beläggning-kiseldioxid.

När kiseldioxid i saltsyraprocessen är exakt utformad för att specifikt tjäna beläggningssystem, uppvisar den en anmärkningsvärd multifunktionalitet.

Detta är den mest-kända funktionen för beläggning av-kiseldioxid. Dess arbetsprincip är: när färgfilmen torkar och härdar, fördelas dessa små hårda kiseldioxidpartiklar jämnt på ytan av färgfilmen och bildar mikroskopiska ojämnheter. När ljus lyser på färgfilmen uppstår diffus reflektion, vilket avsevärt minskar ytglansen och ger en matt effekt. Genom att välja produkter med olika partikelstorlekar och storleksfördelningar kan beläggningsingenjörer exakt utforma olika glanseffekter, från silkeslen till djupt matt, flitigt använt i avancerade möbelfärger, dekorativa färger och industriella topplacker.

Ytan på utfällda kiseldioxidpartiklar är rik på silanolgrupper, som kan interagera med varandra genom vätebindningar och bildar en svag men effektiv tredimensionell nätverksstruktur i beläggningssystemet. Denna struktur ger beläggningen god tixotropi-dvs hög viskositet i vila, vilket förhindrar sedimentering och agglomerering av pigment och tunga fyllmedel; och snabb viskositetsminskning när den utsätts för skjuvkraft (såsom omrörning, borstning, sprutning), vilket underlättar appliceringen. Detta säkerställer inte bara produktens stabilitet under hela lagringsperioden utan undviker också effektivt att hänga under applicering, vilket är särskilt viktigt i industriella korrosionsskyddsbeläggningar som kräver specifik filmtjocklek.

Kiseldioxid i sig har en hög Mohs hårdhet. När dessa hårda partiklar är jämnt fördelade och fast inbäddade i färgfilmen, kan de förbättra färgfilmens makroskopiska hårdhet, mekaniska styrka och nötningsbeständighet. Detta är en oumbärlig nyckelprestanda för beläggningssystem som ofta utsätts för slitage, såsom golvfärger, interiörfärger för transportfordon (tåg, flygplan) och olika industriella skyddsbeläggningar.

För spolbeläggningar, förpackningsbeläggningar eller målade produkter som kräver stapling och lagring är färgfilmens ytvidhäftning ett besvärligt problem. Mikro-utsprången som bildas av beläggnings-silika på färgfilmens yta kan avsevärt minska den faktiska kontaktytan mellan beläggningar, och därigenom effektivt minska deras vidhäftningstendens och säkerställa produktkvalitet och transportsäkerhet.

För att helt frigöra potentialen hos saltsyra-bearbetad kiseldioxid är korrekt val och applicering nyckeln.

Partikelstorlek och fördelning: Detta är den mest kritiska faktorn som påverkar mattningseffektiviteten och glanskontroll. I allmänhet ger större partikelstorlekar högre mattningseffektivitet, men färgfilmen kommer att kännas grövre och transparensen kan minska. Omvänt ger produkter med fin partikelstorlek en jämnare känsla och högre transparens, men mattningseffektiviteten är relativt lägre. Därför måste en balans skapas utifrån önskad glans och känsla.

Porstruktur och oljeabsorptionsvärde (DBP-absorptionsvärde): Oljeabsorptionsvärdet är direkt relaterat till förtjockningsförmågan hos utfälld kiseldioxid. Produkter med hög oljeabsorption absorberar mer harts och lösningsmedel i beläggningssystemet, vilket leder till en signifikant ökning av viskositeten och stark förtjockningseffekt, men kan påverka färgfilmens glans negativt. Produkter med låg oljeabsorption är mer "snälla", används främst för mattning och har liten inverkan på systemets viskositet.

Ytbehandling (hydrofilicitet och hydrofobicitet): Detta är nyckeln till att bestämma kompatibilitet och dispergerbarhet. Vanlig saltsyra-behandlad kiseldioxid är hydrofil och mer lämplig för vatten-baserade beläggningssystem. Hydrofoba produkter, yt-behandlade med organosilaner eller silikonoljor, har bättre kompatibilitet med lösningsmedelsbaserade-beläggningssystem, dispergerar lättare, minskar effektivt inverkan på systemets viskositet och ger bättre anti-sedimentering och tixotropa effekter.

Dispersion är nyckeln: Det är viktigt att säkerställa att kiseldioxidpartiklarna är helt dispergerade för att bilda en enhetlig mikrostruktur. Det rekommenderas att använda en dispergerare med hög-hastighet och sakta tillsätter pulvret till färgens virvel med lämplig hastighet för att undvika bildning av "pulverklumpar" som är svåra att bryta upp.

Optimera tillsättningssekvensen: Det rekommenderas i allmänhet att tillsätta det under färgblandningssteget efter att pigmentpastaslipningen är klar. Detta undviker överdriven skjuvning av kiseldioxiden under malningsprocessen, vilket kan skada dess struktur och påverka den slutliga prestandan.

Var uppmärksam på formelkompatibilitet: Var medveten om potentiella interaktioner med vissa tillsatser, särskilt vissa utjämningsmedel och vät- och dispergeringsmedel. Det rekommenderas att verifiera kompatibiliteten genom experiment för att undvika färgfilmsdefekter som kraterbildning och oljeavskiljning.

Med allt strängare globala miljöbestämmelser har miljövänliga beläggningar som vatten-baserade beläggningar, pulverlackeringar och beläggningar med hög-solidhalt blivit en oåterkallelig utvecklingstrend. Detta ställer högre krav på beläggnings-silika, samtidigt som det ger enorma marknadsmöjligheter. De framtida utvecklingstrenderna kommer att fokusera på:

Funktionell förfining: Utveckling av skräddarsydda produkter med snävare partikelstorleksfördelning och specifika ytegenskaper (som kontrollerbar hydrofobicitet) för att möta behoven hos specifika-avancerade applikationer.

Hög prestanda: Förbättrar ytterligare dess hjälpfunktioner inom armering, korrosionsbeständighet och värmeisolering genom kompositprocesser eller ny ytbehandlingsteknik.

Grönt och miljövänligt: ​​Optimera produktionsprocesser, minska energiförbrukningen och säkerställa att själva produkten uppfyller strängare miljö- och hälsostandarder.

Kontakta nu