Различия в трексогенности газофазного диоксида кремния и нанооксида алюминия 

Характеристики нанесения и хранения УФ-покрытий в значительной степени зависят от вязкости и трексогенности системы, при этом наноразмерные неорганические порошки являются ключевыми добавками, регулирующими реологические свойства УФ-систем. Наноматериалы, полученные газофазным методом, благодаря своим уникальным поверхностным эффектам и эффектам малых размеров, часто используются в качестве реологических добавок. Однако в практическом применении газофазный диоксид кремния используется гораздо чаще, чем газофазный оксид алюминия. Специалисты компании «Хубей Хуйфу Наноматериалы» на основе кривых реологических испытаний проанализировали, как эти два материала при различных дозах влияют на реологические свойства УФ-покрытий, выявив разные закономерности изменения вязкости и трексологии, а также раскрыли механизмы их действия.

Рис. 1

Как показано на рис. 1, с увеличением доли газофазного нанооксида алюминия в составе УФ-покрытия его вязкость в целом плавно возрастает, а трексогенность практически не изменяется. Это объясняется тем, что на поверхности газофазного оксида алюминия мало гидроксильных групп, и между частицами образуется рыхлая сеть, удерживаемая лишь слабыми ван-дер-ваальсовыми силами, в результате чего степень разрушения этой сети при низких и высоких сдвиговых нагрузках практически не различается.

Рис. 2

Как показано на рис. 2, с увеличением количества добавленного газофазного диоксида кремния вязкость УФ-покрытия быстро возрастает, а значение трексогенности линейно и быстро растёт в зависимости от количества добавки. Это происходит главным образом из-за того, что силкислородные группы на поверхности частиц газофазного диоксида кремния соединяются между собой посредством водородных связей, образуя трёхмерную сетевую структуру, охватывающую всю систему, что значительно ограничивает движение молекул и приводит к увеличению вязкости; при воздействии высокого сдвига сеть водородных связей быстро разрушается, вязкость снижается, и текучесть лакокрасочного покрытия восстанавливается; после снятия сдвигающей силы сеть снова медленно восстанавливается. Такое поведение «разжижение под действием сдвига — быстрое восстановление» является ключевой характеристикой идеального трексогенного агента.
Стоит отметить, что компания Huifu Nano, благодаря точному контролю первичного размера частиц, удельной поверхности и модификации поверхности, может изготавливать продукты различных типов, подходящие для множества лакокрасочных систем. Таким образом, при разработке рецептур УФ-покрытий, если требуется повысить твёрдость лакокрасочной плёнки или её износостойкость, можно добавить в состав газофазный оксид алюминия в умеренных количествах, однако это не приведёт к заметному улучшению трексогенных свойств; если же необходимо решить проблемы стекания при нанесении толстого слоя, нанесения на вертикальные поверхности или осаждения пигментов, следует отдавать предпочтение газофазному диоксиду кремния.
Газофазные наноматериалы — это «мелкие частицы», но у них «большое будущее». Разительно отличающееся реологическое поведение газофазного оксида алюминия и газофазного диоксида кремния в УФ-лакокрасочных покрытиях является ярким проявлением слабых межчастичных взаимодействий. Являясь эталоном в отечественной отрасли газофазного диоксида кремния, компания «Хубей Хуйфу Наноматериалы» (Hubei Huifu Nanomaterials Co., Ltd.) неизменно стремится понять и управлять этими силами на молекулярном уровне, предлагая лакокрасочной отрасли высокоэффективные, стабильные и экологичные реологические решения за счет оптимизации размера частиц, химических свойств и поверхностной модификации. В будущем, по мере роста спроса на лакокрасочные материалы в таких областях, как 5G, новые источники энергии и высокотехнологичное оборудование, только те компании, которые углубленно изучают нано-микроинтерфейсы, смогут способствовать переходу китайской лакокрасочной промышленности от «замены импорта» к «определению стандартов». И именно это является миссией и направлением деятельности, к которым неустанно стремится компания «Хуйфу Нано».