کاربرد سیلیس فرآیندی اسید کلریدریک در پوشش ها: مزایای عملکرد و راهنمای انتخاب

در صنعت پوشش های مدرن، که هم عملکرد بالا و هم حفاظت از محیط زیست را در اولویت قرار می دهد، انتخاب افزودنی های کاربردی بسیار مهم است. در این میان سیلیس به عنوان یک ماده معدنی کلاسیک به دلیل چند کارکردی منحصر به فرد خود همواره جایگاه مهمی را به خود اختصاص داده است. و در میان بسیاری از فرآیندهای آماده سازی، سیلیس فرآیند اسید کلریدریک، که به عنوان سیلیس رسوبی نیز شناخته می شود، به دلیل هزینه عالی-و طیف وسیعی از کاربردها، به گزینه اصلی برای پوشش-سیلیکا درجه یک تبدیل شده است. این مقاله به بررسی این موضوع می پردازد که چرا سیلیس فرآیند اسید هیدروکلریک به یک "چند ابزار" در فرمولاسیون پوشش تبدیل شده است و دستورالعمل های انتخاب و کاربرد عملی را ارائه می دهد.

برای درک مزایای آن، ابتدا باید منشا آن را روشن کنیم. سیلیس فرآیند هیدروکلریک اسید، همانطور که از نام آن پیداست، به یک محصول سیلیسی آمورف اطلاق می شود که با استفاده از محلول سیلیکات سدیم (معمولاً به عنوان شیشه آب شناخته می شود) به عنوان ماده خام، واکنش با اسید کلریدریک برای اسیدی شدن، و سپس انجام یک سری فرآیندها از جمله خنثی سازی، رسوب، فیلتراسیون، شستشو، خشک کردن و خشک کردن دقیق به دست می آید. از آنجایی که مرحله اصلی آن شامل "رسوب شیمیایی" سیلیس از محلول است، به آن سیلیس رسوب داده نیز می گویند.

این مسیر فرآیند ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی منحصربه‌فردی را به محصول می‌دهد: اندازه ذرات اولیه آن معمولاً در محدوده میکرون یا زیر{0} میکرون، با تخلخل بالا و سطح ویژه قابل کنترل است. در مقایسه با سیلیس دودی که با استفاده از فرآیند هیدرولیز در دمای بالا تهیه می‌شود و گران است، سیلیس رسوب‌شده بسیاری از خواص عالی را حفظ می‌کند و در عین حال دارای مزیت هزینه قابل‌توجهی است و کاربرد وسیع آن را در پوشش‌های صنعتی، پوشش‌های چوبی، پوشش‌های معماری و سایر زمینه‌ها ممکن می‌سازد. این یک پوشش واقعاً مقرون به صرفه-روکش-سیلیس درجه یک است.

هنگامی که سیلیس فرآیند اسید هیدروکلریک دقیقاً برای خدمت به سیستم های پوششی طراحی شده است، چند کارکردی قابل توجهی از خود نشان می دهد.

این شناخته شده ترین-عملکرد پوشش-سیلیکا درجه است. اصل کار آن این است: هنگامی که لایه رنگ خشک می شود و خشک می شود، این ذرات ریز و سخت سیلیس به طور یکنواخت روی سطح لایه رنگ پخش می شوند و ناهمواری های میکروسکوپی ایجاد می کنند. هنگامی که نور بر روی لایه رنگ می تابد، انعکاس منتشر رخ می دهد که به طور قابل توجهی براقیت سطح را کاهش می دهد و جلوه ای مات ایجاد می کند. با انتخاب محصولاتی با اندازه ذرات و توزیع اندازه های مختلف، مهندسان پوشش می توانند به طور دقیق جلوه های براق مختلف را طراحی کنند، از صاف ابریشمی تا مات عمیق، که به طور گسترده در رنگ های- مبلمان، رنگ های تزئینی و روکش های صنعتی استفاده می شود.

سطح ذرات سیلیس رسوب‌شده غنی از گروه‌های سیلانول است که می‌توانند از طریق پیوندهای هیدروژنی با یکدیگر تعامل داشته باشند و ساختار شبکه سه بعدی ضعیف اما مؤثری را در سیستم پوشش ایجاد کنند. این ساختار تیکسوتروپی خوبی به پوشش می‌دهد-، یعنی ویسکوزیته بالا در حالت استراحت، از رسوب و تجمع رنگدانه‌ها و پرکننده‌های سنگین جلوگیری می‌کند. و کاهش سریع ویسکوزیته در اثر نیروی برشی (مانند هم زدن، مسواک زدن، پاشش)، تسهیل کاربرد. این نه تنها پایداری محصول را در طول دوره نگهداری آن تضمین می کند، بلکه به طور موثر از افتادگی در طول استفاده جلوگیری می کند، که به ویژه در پوشش های ضد خوردگی صنعتی که به ضخامت لایه خاصی نیاز دارند بسیار مهم است.

سیلیس خود سختی Mohs بالایی دارد. هنگامی که این ذرات سخت به طور یکنواخت پراکنده شده و محکم در لایه رنگ قرار می گیرند، می توانند سختی ماکروسکوپی، استحکام مکانیکی و مقاومت سایشی لایه رنگ را بهبود بخشند. این یک عملکرد کلیدی ضروری برای سیستم‌های پوششی است که اغلب در معرض سایش هستند، مانند رنگ‌های کف، رنگ‌های داخلی وسایل نقلیه حمل‌ونقل (قطارها، هواپیماها) و پوشش‌های محافظ صنعتی مختلف.

برای پوشش های کویل، پوشش های بسته بندی یا محصولات رنگ شده که نیاز به انباشته شدن و ذخیره سازی دارند، چسبندگی سطح فیلم رنگ یک مشکل دردسرساز است. برآمدگی‌های میکرو-که با پوشش-سیلیکا درجه روی سطح فیلم رنگ ایجاد می‌شوند، می‌توانند سطح تماس واقعی بین پوشش‌ها را تا حد زیادی کاهش دهند، در نتیجه تمایل چسبندگی آن‌ها را کاهش داده و کیفیت محصول و ایمنی حمل و نقل را تضمین می‌کنند.

برای آزادسازی کامل پتانسیل اسید هیدروکلریک{0}}سیلیکا فرآوری شده، انتخاب و کاربرد صحیح کلیدی است.

اندازه و توزیع ذرات: این مهمترین عامل موثر بر راندمان مات و کنترل براق است. به طور کلی، اندازه ذرات بزرگتر منجر به راندمان مات شدن بیشتر می شود، اما لایه رنگ زبرتر احساس می شود و ممکن است شفافیت کاهش یابد. برعکس، محصولات با اندازه ذرات ریز احساس صاف و شفافیت بالاتری را ارائه می دهند، اما راندمان مات نسبتا کمتر است. بنابراین، باید تعادلی بر اساس براقیت و احساس مورد نظر ایجاد شود.

ساختار منافذ و ارزش جذب روغن (مقدار جذب DBP): مقدار جذب روغن به طور مستقیم با توانایی غلیظ شدن سیلیس رسوب داده شده مرتبط است. محصولات با جذب روغن بالا رزین و حلال بیشتری را در سیستم پوشش جذب می کنند که منجر به افزایش قابل توجه ویسکوزیته و اثر ضخیم کنندگی قوی می شود، اما ممکن است بر براقیت فیلم رنگ تأثیر منفی بگذارد. محصولات با جذب کم روغن "لطیف تر" هستند، عمدتاً برای مات کردن استفاده می شوند و تأثیر کمی بر ویسکوزیته سیستم دارند.

عملیات سطحی (آب دوستی و آبگریزی): این کلید برای تعیین سازگاری و پراکندگی است. سیلیس تصفیه شده با اسید کلریدریک معمولی-آب دوست است و برای سیستم‌های پوشش مبتنی بر آب{2} مناسب‌تر است. محصولات آبگریز، سطحی-که با ارگانوسیلان‌ها یا روغن‌های سیلیکونی تیمار شده‌اند، سازگاری بهتری با سیستم‌های پوشش مبتنی بر حلال دارند، راحت‌تر پراکنده می‌شوند، به طور موثر تأثیر بر ویسکوزیته سیستم را کاهش می‌دهند و اثرات ضد-ته‌نشینی و تیکسوتروپیک بهتری ارائه می‌دهند.

پراکندگی کلیدی است: اطمینان از پراکندگی کامل ذرات سیلیس برای تشکیل یک ریزساختار یکنواخت ضروری است. توصیه می شود از یک پراکنده با سرعت بالا استفاده کنید و پودر را به آرامی با سرعت مناسب به گرداب رنگ اضافه کنید تا از تشکیل "توده های پودری" که به سختی از بین می روند جلوگیری شود.

بهینه سازی توالی افزودن: به طور کلی توصیه می شود آن را در مرحله اختلاط رنگ پس از اتمام آسیاب خمیر رنگدانه اضافه کنید. این امر از برش بیش از حد سیلیس در طول فرآیند آسیاب جلوگیری می کند که می تواند به ساختار آن آسیب برساند و بر عملکرد نهایی تأثیر بگذارد.

به سازگاری فرمول توجه کنید: از فعل و انفعالات احتمالی با افزودنی های خاص، به ویژه برخی از عوامل تراز کننده و عوامل مرطوب کننده و پراکنده آگاه باشید. توصیه می شود سازگاری را از طریق آزمایشات تأیید کنید تا از نقص فیلم رنگ مانند دهانه و جدا شدن روغن جلوگیری شود.

با قوانین جهانی سختگیرانه روزافزون، پوشش‌های سازگار با محیط زیست مانند پوشش‌های{0}بر پایه آب، پوشش‌های پودری، و پوشش‌های جامد بالا-به یک روند توسعه غیرقابل برگشت تبدیل شده‌اند. این امر تقاضاهای بیشتری را برای پوشش{3}}سیلیکا ایجاد می‌کند، در حالی که فرصت‌های زیادی برای بازار به ارمغان می‌آورد. روند توسعه آتی بر موارد زیر متمرکز خواهد شد:

پالایش عملکردی: توسعه محصولات سفارشی با توزیع اندازه ذرات باریکتر و ویژگی های سطحی خاص (مانند آبگریزی قابل کنترل) برای رفع نیازهای برنامه های کاربردی خاص-.

عملکرد بالا: افزایش بیشتر عملکردهای کمکی آن در تقویت، مقاومت در برابر خوردگی و عایق حرارتی از طریق فرآیندهای کامپوزیت یا فناوری‌های جدید تصفیه سطح.

سبز و سازگار با محیط زیست: بهینه سازی فرآیندهای تولید، کاهش مصرف انرژی و اطمینان از اینکه خود محصول استانداردهای زیست محیطی و بهداشتی سخت گیرانه تری دارد.

اکنون تماس بگیرید