Преимущества парофазного кремнезема в покрытиях (Часть 1) 

Краска — это материал, который широко используется в строительстве, автомобилестроении, судостроении, авиационной и космической отрасли, а также в производстве мебели. Качество краски напрямую влияет на внешний вид, срок службы и функциональные характеристики покрываемых объектов. В последние годы появление наноматериалов, получаемых газофазным методом, вдохнуло новую жизнь в отрасль лакокрасочных покрытий. Они не только придают краскам отличные свойства, но и значительно улучшают их характеристики во время производства, транспортировки, хранения и нанесения, включая физические, механические, атмосфероустойчивые, коррозионностойкие, оптические свойства и экологичность. Благодаря точному контролю размеров частиц, высокой поверхностной активности, химической стабильности, высокой чистоте, термостойкости и хорошей диспергируемости, наноматериалы газофазного метода постепенно становятся важным сырьем и функциональными добавками для разработки инновационных технологий и расширения применения в сфере лакокрасочных покрытий.

Паровые наноматериалы — это процесс, при котором напрямую используют газы или превращают вещества в газы различными способами, вызывая физические изменения или химические реакции в газообразном состоянии, которые затем конденсируются и превращаются в наночастицы во время охлаждения. В основном, он получается путём гидролиза водородно-кислородных пламеней при высоких температурах. Частицы, образующиеся этим методом, отличаются высокой чистотой, хорошей дисперсией частиц, узким распределением размеров частиц и малым размером частиц. В настоящее время основные наноматериалы парофазы на рынке включают дымящийся кремнезём, наноглинозем и нано-диоксид титана.
Фумированный кремнезём, также известный как дымящийся кремнезём, получается путем гидролиза галосиланов (таких как метилтрихлорид и тетрахлорид кремния) при высоких температурах в пламени водорода или кислорода для образования частиц кремнезема. Затем они быстро охлаждаются, и частицы проходят процессы агрегации, разделения и деацидификации для получения продукта, при этом чистота превышает 99,8%. В зависимости от различных химических групп поверхности их можно разделить на необработанные (гидрофилические) и обработанные (гидрофобные). В то же время наноглинозем и нанотитановый диоксид производятся аналогичными методами.
Итак, каковы преимущества наноматериалов в паровой фазе в отрасли в покрытиях?
1. Отличная регуляция реологии и тиксотропии в жидких системах
Отличный реологический контроль наноматериалов в паровой фазе может эффективно увеличивать вязкость покрытий и улучшать тиксотропию. Этот эффект способствует смешиванию и очистке чистки, обеспечивая равномерность и эстетический вид покрытия, а также улучшая качество конструкции.
Когда дымящийся кремнезём полностью рассеивается, в жидкостной системе применяются сдвиговые силы, расщепляющие кремнеземные отложения на заполнители и образуя хорошие дисперсии. Благодаря водородным связям и силам Ван-дер-Ваальса агрегаты образуют жёсткую трёхмерную сеть, состоящую из частиц кремнезема, увеличивая вязкость и обладая свойствами утолщения. Под действием сдвиговых сил водородные связи и силы Ван-дер-Ваальса разрушаются, вязкость системы снижается, а система проявляет сдвиговое истончение. С устранением сдвиговых сил сеть восстанавливается, а вязкость системы увеличивается. Это принцип утолщения и тиксотропии уплотнения кремнезёма в дымящейся фазе.
В применении многолетние исследования техников Huifu Nano показали, что дымящийся кремнезём демонстрирует значительные различия в реологическом контроле на жидкие системы в высокополярных, средних и неполярных системах. Среди них гидрофильный дымящийся кремнезем демонстрирует отличные эффекты утолщения в неполярных системах; Однако, когда гидрофильный дымящийся кремнезём рассеивается из-за сильно полярных групп в системе, эти полярные группы имеют сродство с силилгидроксилными группами на поверхности фу-фазного кремнезема, что приводит к скоплению большого количества дымящегося кремнезёма вокруг полярных групп, что затрудняет формирование полной трёхмерной сети во всей жидкой системе. Это приводит к сольвации дымящихся частиц кремнезема, что снижает стабильность тиксотропной сети.

2. Отличная способность жидкой системы против стекания
Когда краска наносится на вертикальные или наклонные поверхности, под действием гравитации слой краски становится тонким сверху и толстым снизу, а иногда даже начинает стекать. Капли краски не только приводят к ненужной трате материала во время работы, но и заставляют работников многократно перекрашивать, что увеличивает затраты на труд и времени.
Благодаря тому, что частицы диоксида кремния в газовой фазе формируют трёхмерную сетку в жидкой системе, хорошая реопектность позволяет краске быстро восстанавливать вязкость после того, как кисть или распылитель перестают работать, предотвращая стекание и капание, эффективно ограничивая текучесть основы и предотвращая появление стекания.