Газообразный диоксид кремния Влияние на загущение и тиксотропные свойства УФ-отверждаемых лаков 

В системе формулы УФ-отверждаемых покрытий реологические свойства являются одним из ключевых показателей, определяющих удобство нанесения продукта, стабильность при хранении и конечный внешний вид. А загущение и тиксотропность как раз и являются «правой и левой рукой» реологической системы — загущение обеспечивает способность покрытия сопротивляться стеканию, а тиксотропность балансирует текучесть во время нанесения и стабильность в состоянии покоя. Газофазный диоксид кремния, как высокоэффективная реологическая добавка, в какой мере влияет на эти два ключевых свойства УФ-отверждаемых покрытий? Технические специалисты компании Hubei Huifu Nanomaterials Co., Ltd., используя HL-200, на основании экспериментальных данных с различными количествами добавки в УФ-покрытиях, выявили закономерности этого влияния.

Рисунок 1

Согласно экспериментальным данным на рисунке 1, с увеличением содержания аэросилы HL-200 (0%, 0,5%, 1%, 1,5%, 2%) вязкость покрытия претерпевает значительные системные изменения. При низкой скорости сдвига (6 об/мин) вязкость резко возрастает с базовых 460 cP до 12600 cP, увеличившись почти в 80 раз; при высокой скорости сдвига (60 об/мин) вязкость увеличивается с 451,3 cP до 2780 cP, увеличившись примерно в 5,2 раза. Значение тиксотропии увеличилось с 1,02 до 4,53, что свидетельствует о значительном усилении тиксотропных свойств.

Эти изменения данных не являются простым линейным ростом, они показывают способность аэросилы строить сетчатую структуру в лакокрасочной системе. В состоянии покоя или при низкой скорости сдвига частицы аэросилы образуют водородные связи через гидроксильные группы на поверхности, фиксируя лакокрасочную систему в высоковязком состоянии, что эффективно предотвращает оседание пигмента и растекание покрытия во время нанесения; при воздействии высокой скорости сдвига (например, при перемешивании или распылении) водородные связи разрушаются, вязкость быстро снижается, обеспечивая хорошую растекаемость покрытия. После прекращения воздействия сдвига водородные связи вновь формируются, вязкость восстанавливается, создавая цикл реологии «снижение вязкости при сдвиге — восстановление структуры».

На практике УФ-отверждаемые лаки часто сталкиваются с множеством требований, таких как стекание при нанесении на вертикальные поверхности, стабильность суспензии пигмента и приспособляемость к печати. Точный контроль количества добавок позволяет гибко регулировать реологические кривые покрытия и удовлетворять разнообразные потребности:
Добавление 0,5%-1%: подходит для универсальных покрытий с умеренной тиксотропией, совмещающих выравнивание и предотвращение оседания; добавление 1,5%-2%: подходит для высокотвердых, высокопигментных систем или для фасадных и рельефных покрытий с высокой стойкостью к стеканию.
Роль аэрогеля диоксида кремния в системе УФ-отверждения выходит далеко за рамки простого «загущения»; он обеспечивает покрытию способность интеллектуально реагировать на внешние нагрузки, позволяя жидкому материалу легко переключаться между текучестью и фиксацией формы. Диапазон от 460 cP до 12600 cP – это не просто числовой скачок, а яркое выражение того, как наука о материалах отражается и в микроструктурном дизайне, и в макроскопическом регулировании свойств.
Сегодня, когда современная лакокрасочная промышленность движется в сторону экологичности, эффективности и функциональности, такие реологические добавки, как HL-200, играют тихую, но ключевую роль, способствуя развитию технологий отделки в направлении большей точности и гибкости. Это напоминает нам: самые изящные технологии часто скрыты во взаимодействии материалов, а магия науки заключается в превращении этих микро «мудростей» в ощутимый, видимый и полезный опыт.