Влияние пирогенного диоксида кремния на загущение и тиксотропию акриловых покрытий на водной основе 

Как показано на Рисунке 1, три рассматриваемые добавки демонстрируют существенные различия в своих загущающих и тиксотропных свойствах. С точки зрения загущающей способности, добавка Huifu Nano HL-200 демонстрирует исключительные возможности загущения в условиях низких сдвиговых напряжений: при уровне ввода 1% вязкость при низком сдвиге (измеренная при 6 об/мин) достигает 1086 сП — что в 2,5 раза выше показателя полиамидного воска (425 сП) и в 3,6 раза выше показателя полиуретанового загустителя (301 сП) при той же концентрации. Даже при уровне ввода всего 0,5% ее вязкость (355 сП) значительно превосходит показатели полиамидного воска (231 сП) и контрольного образца (113 сП) при той же концентрации, наглядно демонстрируя ее превосходную загущающую эффективность. Что касается тиксотропии, HL-200 показывает столь же впечатляющие результаты: ее тиксотропный индекс достигает 3,43 при уровне ввода 1% и 2,18 при 0,5%, обеспечивая превосходный баланс между «выравниванием поверхности в процессе нанесения» и «устойчивостью к стеканию (оседанию) в процессе хранения». Полиамидный воск демонстрирует тиксотропный индекс 2,80 при вводе 1% и 2,12 при 0,5%, что ставит его тиксотропные характеристики несколько ниже показателей HL-200. Напротив, полиуретановый загуститель обеспечивает тиксотропные индексы лишь 1,39 (при вводе 1%) и 1,42 (при вводе 0,5%) — значения, практически сопоставимые с показателями контрольного образца (1,31), — что указывает на незначительный тиксотропный эффект, недостаточный для выполнения требований по предотвращению стекания.
Первопричина этих различий в эксплуатационных характеристиках кроется в принципиально разных механизмах действия, свойственных этим трем добавкам. Huifu Nano HL-200 представляет собой гидрофильную пирогенную двуокись кремния; ее поверхность насыщена активными силанольными группами, которые позволяют ей формировать в водных системах обратимую трехмерную сетевую структуру посредством водородных связей. В условиях низких сдвиговых напряжений эта сеть сохраняет свою целостность и стабильность, эффективно иммобилизуя систему, что позволяет существенно повысить вязкость, а также предотвратить седиментацию пигментов и стекание лакокрасочного материала. В условиях высоких сдвиговых напряжений сеть водородных связей быстро разрушается, что приводит к резкому снижению вязкости и обеспечивает краске превосходные свойства растекания (самовыравнивания) в процессе нанесения. Как только сдвиговое воздействие прекращается, структура сети быстро восстанавливается, тем самым обеспечивая оптимальный баланс между эффективностью нанесения и качеством формируемого красочного покрытия. Полиамидные воски придают материалу тиксотропные свойства за счет формирования в системе сети игольчатых кристаллов; однако прочность этой сети и эффективность ее образования уступают аналогичным показателям пирогенного диоксида кремния, что обусловливает лишь умеренное улучшение загущающих и тиксотропных характеристик. В отличие от них, полиуретановые загустители действуют по ассоциативному механизму, обеспечивая повышение вязкости за счет молекулярной ассоциации с эмульсией связующего (смолы). Хотя они преимущественно повышают вязкость в условиях высоких сдвиговых напряжений, их вклад в вязкость при низких сдвиговых напряжениях и в обеспечение тиксотропных свойств минимален; это создает трудности при попытке одновременно удовлетворить два ключевых требования: обеспечить устойчивость краски к седиментации (оседанию) и сохранить удобство ее нанесения.
Являясь ведущим предприятием в секторе наноматериалов Китая, компания Huifu Nano неизменно ставит технологические инновации во главу угла, разрабатывая нанодобавки, которые сочетают в себе высокую эффективность и исключительную совместимость с различными системами. Гидрофильный пирогенный диоксид кремния марки HL-200 представляет собой оптимальное решение для двухкомпонентных акриловых систем на водной основе; используя свои высокоэффективные загущающие и тиксотропные свойства, этот материал способствует «зеленой» трансформации и качественному прорыву в развитии индустрии лакокрасочных материалов на водной основе. В условиях современной отраслевой тенденции, требующей одновременного соблюдения стандартов экологической устойчивости и высоких эксплуатационных характеристик, пирогенный диоксид кремния от Huifu Nano становится предпочтительным выбором для оптимизации рецептур водно-дисперсионных покрытий, обеспечивая надежные гарантии стабильности краски при хранении, удобства ее нанесения и формирования эстетически безупречного красочного слоя.