Caratteristiche applicative della silice nei rivestimenti
Nel campo dei rivestimenti, la silice ha le funzioni di ispessimento, tixotropia, anti-precipitazione ed estinzione e può migliorare l'applicabilità del processo dei rivestimenti nella produzione, conservazione, applicazione e dopo l'indurimento. È un riempitivo funzionale importante.
1. Utilizzare come aiuto reologico
Il biossido di silicio ha un gran numero di gruppi ossidrilici sulla sua superficie. Questi gruppi idrossilici formano legami idrogeno tra i suoi aggregati. Quando sono completamente dispersi nei rivestimenti, formano una struttura a rete di biossido di silicio.
Da un lato, nel processo di costruzione, la volatilizzazione del solvente sul bordo del rivestimento è più rapida, con conseguente tensione irregolare della superficie e facile spostamento del rivestimento verso il bordo. La rete di silice può efficacemente impedire al rivestimento di muoversi e formare i bordi e, allo stesso tempo, può impedire al rivestimento di pendere nel processo di indurimento e rendere uniforme il rivestimento.
D'altra parte, il biossido di silicio può formare legami idrogeno, che possono aumentare la viscosità di taglio bassa e media del sistema, svolgere un ruolo di ispessimento e produrre fenomeni tixotropici. Pertanto, il biossido di silicio è ampiamente utilizzato nei sistemi oleosi.
Inoltre, la silice ha un'ampia superficie specifica, un'elevata energia superficiale ed è molto facile da riunire. Per ottenere i migliori risultati, deve essere adeguatamente disperso nel processo di candidatura. Se la dispersione è insufficiente, la struttura di rete tridimensionale non può essere completamente formata, ma un'eccessiva dispersione causerà la completa distruzione della struttura di rete tra particelle di silice, anche se la forza di taglio viene fermata per lungo tempo, la sua struttura di rete sarà essere difficile da recuperare.
Nel processo di produzione dei rivestimenti, il trattamento superficiale della silice, il modo di aggiungere silice, la scelta delle apparecchiature di dispersione, ecc. Influenzeranno lo stato di dispersione della silice gassosa nei rivestimenti. In generale, è meglio disperdere prima la silice nella pre-sospensione, quindi metterla in polvere per disperdere completamente.
2. Usato come agente anti-affondamento
La silice ha piccole dimensioni delle particelle, ampia superficie specifica e gruppi alcolici silanici sulla superficie. Questi alcoli silanici interagiscono con particelle di silice adiacenti per formare legami idrogeno.
Il legame all'idrogeno lo rende una struttura tixotropica. La sospensione della silice è dovuta alla formazione della struttura della rete quando viene dispersa in soluzione. Questa struttura di rete rende le particelle nel sistema difficili da fondere e separare le fasi. Allo stesso tempo, l'aumento della viscosità del sistema è anche utile per prevenire il movimento dei componenti nel sistema.
Come agente anti-sedimentazione ideale, da un lato, la silice fumata è molto efficace nel prevenire la precipitazione dei pigmenti nel sistema di verniciatura. Soprattutto per il sistema di pasta colorata, un'adeguata aggiunta migliorerà notevolmente la stabilità della pasta di colore e può ridurre la quantità di disperdente bagnante, in modo da migliorare l'applicabilità della pasta di colore e ridurre l'influenza della pasta di colore sul sistema di verniciatura . Il legame all'idrogeno lo rende una struttura tixotropica.
D'altra parte, l'effetto anti-sedimentazione del biossido di silicio è molto vantaggioso per la conservazione dei rivestimenti, in particolare alcuni pigmenti, come polvere di metallo e fogli sottili, sono facili da precipitare e non possono essere completamente sospesi. L'uso del biossido di silicio in fase gassosa può garantirne la dispersione senza precipitazione. Secondo la formula totale, la quantità di silice è nell'intervallo dello 0,4% -0,8%, ma in casi speciali, come la vernice ricca di zinco, deve essere aumentata al 2%.
3. Utilizzare come disperdente
Nel sistema di verniciatura a polvere, a causa delle piccole dimensioni delle particelle e dell'elevata energia superficiale della silice, può essere adsorbito sulla superficie delle vernici in polvere e formare uno strato superficiale sulla superficie delle vernici in polvere per migliorare la dispersione e le prestazioni di spruzzatura dei rivestimenti, quindi può essere usato come disperdente.
È degno di nota controllare l'aggiunta di silice, generalmente non più dell'1%. Poiché la proprietà tixotropica del sistema è troppo forte, la forza di taglio del bordo non è sufficiente quando il sistema viene disperso ed è congelato, il che influisce sull'efficienza della dispersione.
La silice idrofobica è il modo migliore per migliorare l'adesione del disperdente alle particelle di polvere, poiché può massimizzare l'adsorbimento delle particelle di polvere in un intervallo di dimensioni micron. Allo stesso tempo, poiché si tratta di un prodotto idrofobo, può ridurre l'assorbimento di acqua quando copre le particelle di polvere, impedendo la cottura del rivestimento.
4. Utilizzare come agente opacizzante
La silice ha un'evidente capacità di diffusione della luce a causa delle sue piccole dimensioni e struttura della rete. Il suo indice di rifrazione è simile a quello della maggior parte delle resine utilizzate nell'industria delle vernici, ovvero 1,46. Pertanto, la silice ha buone proprietà ottiche nella vernice e diventa la prima scelta di agente estinguente di alta qualità.
I principali parametri caratteristici che influenzano l'agente di estinzione della silice sono il volume dei pori (porosità), la dimensione media delle particelle e la distribuzione delle dimensioni delle particelle, il trattamento superficiale, ecc. Per un dato agente di estinzione della silice, la sua efficienza di estinzione aumenta con l'aumento del volume dei pori. La dimensione media delle particelle e la distribuzione delle dimensioni delle particelle di silice svolgono un ruolo importante nel ridurre la brillantezza dei rivestimenti. Per un dato rivestimento e spessore del film, l'effetto di estinzione è il migliore quando la dimensione delle particelle dell'agente di estinzione corrisponde allo spessore del film secco. Più stretta è la banda di frequenza della distribuzione granulometrica, maggiore è l'efficienza di estinzione.
5. Altre funzionalità dell'applicazione
(1) La superficie della silice trattata con metilpropilene silano e aggiunta ai rivestimenti in poliuretano può svolgere un ruolo di resistenza all'attrito. Aggiungendo il 5% -15% di silice fumata, da un lato, è saldamente incorporato nel film. Le particelle di aggregati sono parzialmente esposte alla superficie dei rivestimenti dopo la formazione del film, con conseguente micro-rugosità. Questa microstruttura rende la superficie dei rivestimenti non scivolosa e non aderente, e il coefficiente di attrito è notevolmente aumentato del 10% -35%. Allo stesso tempo, le proprietà reologiche del rivestimento e le proprietà ottiche del film secco non sono influenzate negativamente.
(2) La silice può anche migliorare la resistenza agli agenti atmosferici e la resistenza ai graffi dei rivestimenti e la forza di adesione tra rivestimenti e substrati.
(3) Il biossido di silicio ha un forte assorbimento ultravioletto e caratteristiche di riflessione della luce infrarossa, che possono migliorare le prestazioni anti-invecchiamento dei rivestimenti.
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