Pri navrhovaní receptúr náterov rovnováha medzi tixotropiou a vyrovnávaním priamo určuje pocit pri konštrukcii, schopnosť proti ochabnutiu, vzhľad náteru a konečný efekt náteru. Tradičné aditíva, ako je mikronizovaný oxid kremičitý, organické reologické činidlá a bentonit, môžu poskytnúť tixotropiu, ale často prinášajú problémy, ako sú zvýšené náklady, obmedzená kompatibilita, nedostatočná stabilita pri vysokých teplotách a znížený lesk.
Tixotropia a vyrovnávanie sú párom kľúčových protichodných charakteristík, ktoré určujú konečnú kvalitu tvorby filmu a konštrukčné vlastnosti náterov. Vychádzajúc z princípov chémie koloidov a rozhraní, ako aj reológie, tento článok systematicky rozpracúva veľkosť častíc, morfológiu, povrchové vlastnosti a objemový podiel plnív ako základnej zložky náterov a ich regulačných mechanizmov týkajúcich sa správania pri šmykovom riedení, hodnoty výťažnosti, kinetiky regenerácie a okna vyrovnávania toku náterov. Dekonštrukciou mikrointerakčnej siete „aditíva výplňových živíc“ sa poskytuje súbor predvídateľných stratégií návrhu reologického výkonu založených na vedeckom výbere a zložení plnív pre náterových inžinierov, ktorých cieľom je dosiahnuť optimálnu kontrolu dynamického procesu od skladovania s vysokou viskozitou po konštrukciu s nízkou viskozitou a potom k rýchlej obnove štruktúry, aby odolali prehýbaniu.
Tixotropia sa vzťahuje na strihové stenčovanie povlaku, kde sa stáva tenšie pod šmykovou silou a rýchlo obnovuje svoju konzistenciu po zastavení strihu. Určuje, či je náter odolný voči ochabnutiu, nesedá, ľahko sa nanáša a nestrieka.
Sploštenie sa vzťahuje na schopnosť povlaku prekonať povrchové napätie a vnútornú viskozitu po nanesení povlaku a automaticky sa rozšíriť na rovnomerný a plochý povrch filmu. Určuje, či náter nemá stopy štetca, pomarančovú kôru, dierky a rovnomerný lesk.
V tradičných receptúrach sú tixotropia a vyrovnávanie často protichodné: vysoká viskozita vedie k zlému vyrovnávaniu; Vyrovnanie je príliš dobré, je náchylné na klesanie a sadanie.
Hlavnou hodnotou výplní je prelomiť tento rozpor a dosiahnuť optimálne výsledky pre obe súčasne.
Plnidlánie sú jednoducho „plnené“, ale tvoria tri kľúčové štruktúry v náteroch prostredníctvom tvaru častíc, distribúcie veľkosti častíc, špecifického povrchu, povrchovej aktivity, hodnoty absorpcie oleja a stavu disperzie:
Častice plniva s vysokým pomerom strán a vysokou špecifickou plochou sa prekrývajú a adsorbujú živicu v statickom stave, čím vytvárajú fyzikálnu sieťovú štruktúru na udržanie určitej viskozity náteru a zabraňujú usadzovaniu pigmentu a ochabovaniu náteru.
Pri vystavení šmykovým silám z nanášania štetcom, nástrekom a nanášaním valčekom sa sieťová štruktúra okamžite rozloží, viskozita sa zníži a konštrukcia je hladká;
Keď vonkajšia sila zmizne, sieťová štruktúra sa rýchlo zotaví a zachová si svoj tvar, čo je známe ako tixotropné zotavenie.
Častice plniva s takmer guľovitým tvarom, pravidelnou veľkosťou častíc a hladkým povrchom zohrávajú v náteroch úlohu podobnú „mikroguľôčkovým ložiskám“, čím znižujú trenie v systéme, zlepšujú ťažnosť toku, pomáhajú náteru rýchlo vyrovnať, eliminovať stopy po štetcoch a defekty.
Zmiešaním plnív so širokou distribúciou veľkosti častíc sa vytvorí tesné balenie, ktoré zníži obsah voľnej živice, stabilizuje viskozitu a nebráni toku, čím sa dosiahne dynamická rovnováha medzi vysokou tixotropiou a optimálnym vyrovnaním náteru.
Jednoducho povedané:
Zostrojenie siete s plnivami=kontrola tixotropie;
Mazacie častice plniva = zlepšenie prietoku;
Vedecké zloženie plnív = dosiahnutie oboch súčasne.
Rôzneplnivávykazujú úplne odlišné reologické príspevky v náteroch a spoločnosti si môžu presne vybrať podľa typu náteru:
Zástupca: mastenec, sľudový prášok
Vlastnosti: Vytvára vrstvenú prekrývajúcu sa štruktúru, silná tixotropia, vhodná na zvislé povrchové stavebné nátery, ako sú nástenné farby, antikorózne farby a lodné farby.
Výhody: Vynikajúci účinok proti ochabnutiu pri súčasnom zlepšení tesnenia a tvrdosti náteru.
Zástupca: Wollastonit, Vláknitý uhličitan vápenatý
Vlastnosti: Vysoký pomer strán, silná sieťová štruktúra, vhodná pre nátery, ktoré vyžadujú vysokú odolnosť proti usadzovaniu a vysokú hrúbku náteru.
Použiteľné: vysokovýkonná antikorózna ochrana, podlahový náter, priemyselný základný náter.
Predstaviteľ: hydroxid hlinitý, kremenný prášok, sférický kremíkový mikroprášok, zrážaný síran bárnatý
Vlastnosti: Hladké častice, silný rolovací efekt, výrazne zlepšujú vyrovnanie, lesk, plnosť a znižujú viskozitu systému.
Použiteľné: vrchný náter, vysokolesklá farba, farba na nábytok, priemyselné nátery, elektronické nátery.
Predstaviteľ: kremelina, oxid kremičitý v plynnej fáze, mikroporézny bentonit
Charakteristika: Silný tixotropný účinok, ale pridané množstvo je potrebné kontrolovať, aby sa zabránilo ovplyvneniu vyrovnávania.
Použiteľné: Tmel, základný náter, hrubý filmový náter.
Zmes s mastencovým práškom, ťažkým vápnikom a sľudovým práškom na zaistenie tixotropie a proti ochabovaniu a zároveň má dobré vyrovnávanie.
Skladá sa hlavne z wollastonitu, sľudového prášku a síranu bárnatého, so silnou tixotropiou, vysokou hrúbkou povlaku a bez usadzovania.
Skladá sa hlavne z guľovitého hydroxidu hlinitého, zrážaného síranu bárnatého a silikónového mikroprášku s dokonalou nivelizáciou, vysokým leskom a vysokou plnosťou.
Zmiešajte plnivá s hrubými a jemnými zrnami, aby ste zabezpečili vyrovnanie, odolnosť proti stlačeniu a spracovateľnosť.
Predovšetkým pomocou listovplniváso silnou tixotropiou, proti ochabovaniu a zlepšeným antikoróznym výkonom.
Pod trendom globálneho náterového priemyslu, ktorý sa vyvíja smerom k vysokému výkonu, nízkym nákladom, stabilite a ochrane životného prostredia, sa presná kontrola tixotropie a vyrovnávanie pomocou plnív stala hlavnou technológiou moderného dizajnu náterových formulácií.
Plnivá nie sú len plniace materiály, ale aj reologické modifikátory, prostriedky na zvýšenie účinnosti náterov a prostriedky na optimalizáciu nákladov. Rozumný výber morfológie častíc, veľkosti častíc, špecifického povrchu, modifikácie povrchu a schém zloženia môže umožniť, aby povlaky súčasne mali:
-Vynikajúca tixotropia: žiadne usadzovanie, žiadne ochabovanie, jednoduchá konštrukcia
-Vynikajúce vyrovnávacie vlastnosti: žiadne stopy po štetci, vysoký lesk, dokonalý povrch filmu
-Vyššia stabilita: prispôsobiteľné rôznym klimatickým podmienkam a konštrukčným metódam na celom svete