-
Эл. почта
Hifull@hifull.com
Износостойкость взлетела на 54%! Гидрофильный фумированный диоксид кремния Нанесите “наноброню” на УФ-краску для дерева
2025-08-07
В современной индустрии украшения дома и производства мебели УФ-покрытия древесины стали основным материалом для защиты поверхности и декорирования деревянных изделий благодаря своим значительным преимуществам, таким как быстрая скорость отверждения, низкий уровень выбросов летучих органических соединений и отличное образование пленки. Однако деревянная мебель, напольные покрытия и другие изделия часто подвергаются физическим воздействиям, таким как трение и царапины при ежедневном использовании, а недостаточная износостойкость покрытия напрямую приведет к царапинам на поверхности и потере света, сокращая срок службы изделия и снижая эстетику. Таким образом, вопрос о том, как повысить износостойкость УФ-покрытий древесины за счет функциональной модификации, стал ключевым направлением исследований и разработок в области промышленных технологий.
Гидрофильный фумированный диоксид кремния (например, HL-200) представляет собой наноразмерный порошок аморфного диоксида кремния, полученный путем высокотемпературного гидролиза хлорсиланов (галогенсиланов) в пламени водорода и кислорода. Его поверхность богата гидроксилом кремния (Si-OH), что придает ему чрезвычайную гидрофильность. Эта уникальная структура обеспечивает высокую удельную площадь поверхности, ультратонкий размер частиц (наноразмер) и чрезвычайно высокую поверхностную активность. В системах нанесения покрытий HL-200 ни в коем случае не является простым наполнителем. Его огромная удельная площадь поверхности и большое количество поверхностных гидроксильных групп позволяют ему образовывать сильную физическую адсорбцию и водородную связь со смоляной матрицей, точно так же, как создавать бесчисленные крошечные «трехмерные сетевые структуры» между полимерными цепями. В то же время эти чрезвычайно твердые наночастицы равномерно диспергированы в пленке краски, и когда поверхность подвергается трению, они похожи на крошечную «наноброню», эффективно делясь и рассеивая внешние силы, сильно задерживая процесс износа смоляной матрицы.
С целью дальнейшего изучения влияния Гидрофильный фумированный диоксид кремния HL-200 на износостойкость УФ-покрытий древесины, техники АО Хубэй Хуэйфу Наноматериалы четко выявили влияние Пирогенного диоксида кремния на износостойкость УФ-покрытий древесины путем изменения количества добавленного газа кремния.
Значение истирания (г) сравнивали с 0% УФ-краской и 0,5%, 1%, 1,5% и 2% HL-200 в качестве экспериментального образца.
Данные показывают, что коэффициент износа 0% от добавки достигает 65,3 г, износостойкость самая слабая, а пленку краски очень легко повредить. Добавление 0,5% HL-200 снижает износ до 38 г, увеличивая производительность примерно на 41,8%. Добавление 1% HL-200 еще больше снизило показатель износа до 35,1 г, что было примерно на 46,2% выше, чем у образца заготовки. Добавление 1,5% HL-200 еще больше снизило показатель износа до 32,5 г, что было примерно на 50,2% выше, чем у образца заготовки. Добавление 2% HL-200 позволяет достичь минимального значения износа 29,8 г, что увеличивает износостойкость до 54,3% по сравнению с пустыми образцами без добавления. Эти данные в полной мере доказывают предельное повышение способности HL-200 к износостойкости при более высоких дозах.
Ключом к успешному применению HL-200 в системах УФ-покрытий для древесины является достижение идеальной деполимеризации и диспергирования наночастиц. Хотя гидрофильные свойства придают HL-200 хорошую смачиваемость, его огромная удельная площадь поверхности и поверхностная энергия также делают его очень легким для агломерации. Поэтому необходимо эффективное диспергирующее оборудование (например, высокоскоростные диспергаторы) и подходящие процессы диспергирования (подходящее время и скорость диспергирования). Цель состоит в том, чтобы HL-200 равномерно и стабильно диспергировался в УФ-покрытиях древесины в масштабе первичных частиц и, в конечном итоге, отверждался с образованием однородной, плотной нанокомпозитной пленки краски.
Когда наночастицы HL-200 идеально интегрированы в сеть УФ-отверждения, они придают пленке краски гораздо больше, чем поддающееся количественному измерению показатель стойкости к истиранию. Снижение износостойкости с 65,3 г до 29,8 г — это не только победа лабораторных данных, но и изменение пользовательского опыта. Для обеденного стола это означает, что вы больше не боитесь ежедневной чистки посуды, а сохраняете элегантность и гладкость в течение длительного времени; Для деревянного пола он олицетворяет выносливость многолетних ступеней, а текстура хорошо видна; Для ремесла он защищает каждую тонко вырезанную деталь на поверхности от разрушения временем. За этим стоит более длительный срок службы, более низкие затраты на обслуживание и эстетическая ценность, которые приносит HL-200.
Проникновение нанотехнологий в область покрытий, таких как применение HL-200, знаменует собой выход модификации материалов в новое измерение, которое является более микроскопическим и точным. Превосходное улучшение износостойкости гидрофильного газового кремния на УФ-красках для древесины не только решает конкретную техническую проблему, но и раскрывает огромный потенциал компаундирования материалов - тщательно проектируя границу раздела между наночастицами и органическими субстратами, мы можем реконструировать макроскопические границы производительности материалов на микроскопическом уровне.
В будущем, при глубоком изучении модификации поверхности наночастиц, направленного расположения и многокомпонентной синергии, функциональные нанонаполнители, подобные HL-200, наверняка покажут более широкие перспективы применения и станут ключевым ключом к трансформации и модернизации традиционной лакокрасочной промышленности.
