-
Эл. почта
Hifull@hifull.com
Гидрофобный осажденный диоксид кремния Эффект предотвращения оседания в эпоксидных антикоррозионных покрытиях
2026-04-27
В таких областях защиты от коррозии, как судостроение, нефтехимическое оборудование и морские мосты, эпоксидные антикоррозионные покрытия долгое время играли роль «защитника» стальных конструкций благодаря своей превосходной адгезии, химической коррозионной стойкости и механическим свойствам. Однако эпоксидные антикоррозионные покрытия обычно содержат большое количество твердых компонентов, таких как цинковый порошок и наполнители, которые склонны к осаждению во время хранения и транспортировки. Это может привести к отслоению покрытия и неравномерной работе, или даже к образованию твердых комков на дне контейнера, что серьезно влияет на эффективность нанесения и срок службы. Эффективное подавление осаждения и поддержание стабильности системы стало одной из ключевых проблем для инженеров-разработчиков рецептур. В этом контексте гидрофобный осажденный диоксид кремния, обладающий уникальной трехмерной сетевой структурой и преимуществами модификации поверхности, постепенно становится незаменимой функциональной добавкой в высокоэффективных эпоксидных антикоррозионных покрытиях.
Дымчатый диоксид кремния — это наноразмерные аморфные частицы диоксида кремния, синтезируемые газофазным методом, обычно с размером частиц 7–40 нм и удельной поверхностью до 30–450 м²/г. Гидрофобные продукты (такие как модель HB-139, разработанная компанией HYPERLINK Hubei Huifu Nanomaterials Co., Ltd. ) подвергаются обработке поверхности органическими модификаторами, такими как полидиметилсилоксан, обогащая их поверхность силоксановыми группами. Это позволяет сохранить высокую загущающую способность и сильный тиксотропный эффект, обусловленные большой удельной поверхностью, при этом значительно улучшая совместимость и стабильность дисперсии с органическими смолами. Основной механизм заключается в следующем: в статических условиях гидрофобные частицы дымчатого диоксида кремния образуют трехмерную сетевую структуру за счет водородных связей и сил Ван дер Ваальса, обеспечивая «гелеобразную» поддержку системы; При воздействии сдвиговых сил (например, перемешивания или распыления) сетка обратимо разрушается, восстанавливая текучесть — типичное «псевдопластическое тиксотропное поведение». Эта характеристика является ключевой для предотвращения осаждения и образования твердых отложений.
Как показано на рисунке 1, мы можем четко наблюдать значительное влияние гидрофобного осажденного диоксида кремния HB-139 на седиментационное поведение эпоксидных антикоррозионных покрытий. После периода отстаивания в контрольном образце (без добавления осажденного диоксида кремния) наблюдалось явное расслоение твердой и жидкой фаз, при этом большое количество наполнителя оседало на дно, а верхний слой становился почти прозрачной жидкостью, с отчетливым седиментационным слоем, видимым на дне емкости. Добавление 0,4% HB-139 уменьшило явление осаждения, но некоторое расслоение все еще сохранялось. При увеличении количества добавки до 0,8% значительно улучшилась однородность покрытия, и седиментационный слой существенно уменьшился. Когда количество добавки достигло 1,2%, покрытие оставалось практически однородным и стабильным, без явного осаждения, видимого невооруженным глазом. Эта тенденция ясно указывает на то, что чем больше добавленного гидрофобного осажденного диоксида кремния, тем значительнее антиседиментационный эффект эпоксидного антикоррозионного покрытия.
Превосходные противоосаждающие свойства осажденного диоксида кремния обусловлены его уникальной микроструктурой и механизмом действия. Осажденный диоксид кремния — это наноразмерный аморфный диоксид кремния, получаемый высокотемпературным гидролизом хлорсиланов в кислородно-водородном пламени. Его исходный размер частиц составляет всего 7–40 нанометров, удельная площадь поверхности достигает 30–450 м²/г, а поверхность богата силанольными группами (Si-OH). При диспергировании осажденного диоксида кремния в системе покрытия силанольные группы на поверхности его наночастиц связываются друг с другом посредством водородных связей, образуя плотную трехмерную сетевую структуру внутри системы. Эта «наносеть», подобно невидимому скелету, прочно «поддерживает» более плотные частицы цинкового порошка и наполнителя внутри системы, предотвращая их осаждение под действием силы тяжести. Одновременно с этим, при воздействии на покрытие сдвиговых сил (например, при перемешивании, нанесении кистью или распылении), сеть водородных связей временно нарушается, вязкость системы снижается, и покрытие восстанавливает хорошую текучесть. После снятия сдвиговой силы сетевая структура быстро восстанавливается, вязкость возвращается, и покрытие приобретает превосходные тиксотропные и противоскользящие свойства.
Гидрофобный осажденный диоксид кремния HB-139, использованный в этом эксперименте, является типичным продуктом, разработанным компанией Hubei Huifu Nanomaterials Co., Ltd. После обработки полидиметилсилоксаном HB-139 демонстрирует превосходные тиксотропные свойства, хорошие противостекающие характеристики и чрезвычайно высокую стабильность в эпоксидных смолах. Компания Huifu Nanomaterials, являясь специализированным и инновационным предприятием национального уровня, более двадцати лет активно работает в области осажденных наноматериалов, возглавляя разработку трех международных стандартов и обладая 52 ключевыми патентами. Ее серия гидрофобных осажденных диоксидов кремния HIFULL® включает в себя несколько марок, в том числе HB-139 , HB-151 и HB-620 , и прошла многочисленные международные сертификации, такие как ISO9001, REACH и Halal Kosher, широко обслуживая клиентов в области высококачественных покрытий, клеев и новых источников энергии.
От лабораторных экспериментов по осаждению до высокопрочных антикоррозионных покрытий на промышленных объектах, гидрофобный осажденный диоксид кремния со сложной наноструктурой наделяет эпоксидные антикоррозионные покрытия стабильными свойствами при хранении и превосходными результатами нанесения. В волне отечественного производства высококачественных покрытий национальные предприятия, такие как Huifu Nano, используют свои самостоятельно разработанные ключевые технологии, чтобы вывести китайскую лакокрасочную промышленность из разряда «последователей» в разряд «лидеров». Когда каждая наночастица точно формирует микроскопическую сеть внутри покрытия, предотвращая осаждение и провисание, высокопрочные антикоррозионные покрытия действительно могут выполнять свою задачу по обеспечению долговременной защиты в крупных национальных проектах, таких как морские мосты и морские платформы — это не только прогресс в материаловении, но и яркое свидетельство высокого качества развития китайского производства.
