Ved design af belægningsformler bestemmer balancen mellem tixotropi og nivellering direkte konstruktionsfølelsen, anti-nedbøjningsevnen, belægningens udseende og den endelige belægningseffekt. Traditionelle tilsætningsstoffer såsom pyrogen silica, organiske rheologimidler og bentonit kan give thixotropi, men medfører ofte problemer såsom øgede omkostninger, begrænset kompatibilitet, utilstrækkelig højtemperaturstabilitet og nedsat glans.
Thixotropi og nivellering er et par vigtige modstridende egenskaber, der bestemmer den endelige filmdannende kvalitet og konstruktionsydelse af belægninger. Med udgangspunkt i principperne for kolloid- og grænsefladekemi, såvel som rheologi, uddyber denne artikel systematisk partikelstørrelsen, morfologien, overfladeegenskaberne og volumenfraktionen af fyldstoffer som kernekomponenten i belægninger, og deres regulatoriske mekanismer på forskydningsfortyndingsadfærden, udbytteværdien, gendannelseskinetik for belægning og flowniveau. Ved at dekonstruere mikrointeraktionsnetværket af "filler resin additiv", er et sæt forudsigelige reologiske præstationsdesignstrategier baseret på videnskabelig udvælgelse og sammensætning af fyldstoffer tilvejebragt for belægningsingeniører, med det formål at opnå optimal kontrol af den dynamiske proces fra højviskositetsopbevaring til lavviskositetskonstruktion og derefter til hurtig strukturel genopretning for at modstå nedbøjning.
Thixotropy refererer til en belægnings forskydningsfortyndingsadfærd, hvor den bliver tyndere under forskydningskraft og hurtigt genvinder sin konsistens efter standsning af forskydning. Det afgør, om belægningen er modstandsdygtig over for nedhængning, ikke sætter sig, nem at påføre og ikke sprøjter.
Udfladning refererer til en belægnings evne til at overvinde overfladespænding og indre viskositet efter belægning og automatisk strække sig til en ensartet og flad filmoverflade. Det afgør, om belægningen ikke har nogen børstemærker, appelsinskal, nålehuller og ensartet glans.
I traditionelle formler er thixotropi og udjævning ofte modstridende: høj viskositet fører til dårlig udjævning; Udjævningen er for god, den er tilbøjelig til at hænge og sætte sig.
Kerneværdien af fillers er at bryde denne modsætning og opnå optimale resultater for begge samtidigt.
Fyldstofferer ikke blot "fyldte", men danner tre nøglestrukturer i belægninger gennem partikelform, partikelstørrelsesfordeling, specifikt overfladeareal, overfladeaktivitet, olieabsorptionsværdi og dispersionstilstand:
Fyldstofpartikler med højt aspektforhold og højt specifikt overfladeareal overlapper og adsorberer harpiks i en statisk tilstand, der danner en fysisk netværksstruktur for at opretholde en vis viskositet af belægningen og forhindre pigmentsætning og belægningsnedbøjning.
Når den udsættes for forskydningskræfter fra børstning, sprøjtning og rullebelægning, optrevles maskestrukturen øjeblikkeligt, viskositeten falder, og konstruktionen er glat;
Efter at den ydre kraft forsvinder, genvinder maskestrukturen sig hurtigt og bevarer sin form, hvilket er kendt som thixotropic recovery.
Fyldstofpartikler med næsten sfærisk form, regelmæssig partikelstørrelse og glat overflade spiller en rolle svarende til "mikrokuglelejer" i belægninger, reducerer friktionen i systemet, forbedrer flow-duktiliteten, hjælper belægningen til hurtigt at udjævne, eliminerer børstemærker og defekter.
Ved at sammensætte fyldstoffer med bred partikelstørrelsesfordeling dannes tæt pakning, hvilket reducerer indholdet af fri harpiks, stabiliserer viskositeten og hindrer ikke flow, hvilket opnår dynamisk balance mellem høj tixotropi og optimal udjævning af belægningen.
Kort sagt:
Konstruktion af et netværk med fyldstoffer=kontrollerende tixotropi;
Fyldstofsmørende partikler=forbedrer flowniveauet;
Videnskabelig sammensætning af fyldstoffer=opnå begge dele samtidigt.
Anderledesfyldstofferudviser helt forskellige rheologiske bidrag i belægninger, og virksomheder kan nøjagtigt vælge efter belægningstype:
Repræsentant: talkum, glimmerpulver
Funktioner: Danner en lagdelt overlappende struktur, stærk tixotropi, velegnet til lodrette overfladekonstruktionsbelægninger såsom vægmaling, anti-korrosionsmaling og skibsmaling.
Fordele: Fremragende anti-sænkningseffekt, samtidig med at forseglingen og hårdheden af belægningen forbedres.
Repræsentant: Wollastonit, fibrøst calciumcarbonat
Egenskaber: Højt billedformat, stærk mesh-struktur, velegnet til belægninger, der kræver høj anti-sætning og høj tykkelse belægning.
Anvendelig: kraftig anti-korrosion, gulvbelægning, industriel primer.
Repræsentant: Aluminiumhydroxid, kvartspulver, sfærisk siliciummikropulver, udfældet bariumsulfat
Egenskaber: Glatte partikler, stærk rullende effekt, forbedrer markant udjævning, glans, fylde og reducerer systemets viskositet.
Anvendelig: Topcoating, højglansmaling, møbelmaling, industribelægninger, elektroniske belægninger.
Repræsentant: Diatoméjord, gasfase silica, mikroporøs bentonit
Karakteristisk: Stærk tixotrop effekt, men den tilsatte mængde skal kontrolleres for at undgå at påvirke udjævningen.
Anvendelig: Spartelmasse, primer, tyk filmbelægning.
Sammensat med talkum, tungt calcium og glimmerpulver for at sikre tixotropi og anti-nedbøjning, samtidig med at det har en god udjævning.
Hovedsageligt sammensat af wollastonit, glimmerpulver og bariumsulfat, med stærk thixotropi, høj tykkelse belægning og ingen bundfældning.
Hovedsageligt sammensat af sfærisk aluminiumhydroxid, udfældet bariumsulfat og siliciummikropulver, med ultimativ udjævning, høj glans og høj fylde.
Bland fyldstoffer med grove og fine kvaliteter for at sikre udjævning, kompressionsmodstand og bearbejdelighed.
Bruger hovedsageligt ark-lignendefyldstoffer, med stærk thixotropi, anti-nedbøjning og forbedret anti-korrosionsydelse.
Under tendensen til, at den globale belægningsindustri udvikler sig mod høj ydeevne, lave omkostninger, stabilitet og miljøbeskyttelse, er præcis kontrol af tixotropi og udjævning gennem fyldstoffer blevet kerneteknologien i moderne belægningsformeldesign.
Fyldstoffer er ikke kun fyldmaterialer, men også rheologiske modifikatorer, belægningsforstærkere og omkostningsoptimeringsmidler. Rimeligt udvalg af partikelmorfologi, partikelstørrelse, specifikt overfladeareal, overflademodifikation og sammensætningsskemaer kan gøre det muligt for belægninger samtidigt at have:
-Fremragende tixotropi: ingen bundfældning, ingen hængende, let at konstruere
- Fremragende udjævningsydelse: ingen børstemærker, højglans, perfekt filmoverflade
- Højere stabilitet: kan tilpasses til forskellige klimaer og byggemetoder verden over
