Proč je oxid křemičitý-na bázi kyseliny chlorovodíkové lepší v aplikacích barev?

V moderním průmyslu barev a nátěrů oxid křemičitý již dávno překonal svou tradiční roli jednoduchého plniva a vyvinul se v nepostradatelné multifunkční -aditivum. Výkon oxidu křemičitého má zásadní význam, počínaje dodáním elegantního matného povrchu povrchům až po zajištění dlouhodobé-stabilní suspenze pigmentů a zvýšení trvanlivosti nátěrového filmu. Nicméně, ne všechen oxid křemičitý je stvořen sobě rovný. V rámci rodiny sráženého oxidu křemičitého vykazují produkty vyráběné dvěma různými způsoby – křemík na bázi kyseliny chlorovodíkové{5}}a křemík na bázi kyseliny sírové- výrazné rozdíly v klíčových výkonnostních charakteristikách, které v konečném důsledku ovlivňují kvalitu finálního nátěrového filmu. Tento článek se ponoří do toho, proč se oxid křemičitý-na bázi kyseliny chlorovodíkové stále více stává výhodnější volbou pro formulátory ve špičkových-aplikacích barev s přísnými požadavky na výkon.

 

 

Formulace barvy je složitá věda, kde každá složka slouží specifickému účelu. Oxid křemičitý v laku hraje více rolí: jako účinný matovací prostředek rozptyluje světlo a vytváří různé úrovně lesku od hedvábného po plně matný; jako tixotropní a -usazovací činidlo vytváří slabou trojrozměrnou síťovou strukturu, suspenduje pigmenty během skladování, aby se zabránilo shlukování, a zabraňuje stékání během aplikace a zároveň zajišťuje hladký a rovnoměrný film; jako zahušťovadlo a činidlo pro kontrolu reologie optimalizuje tokové a aplikační vlastnosti nátěru; a může dokonce zlepšit odolnost nátěrového filmu proti oděru a poškrábání.

Přestože se oxid křemičitý na bázi kyseliny sírové -a kyseliny chlorovodíkové- vyrábí srážecími procesy, rozdíly v chemické povaze použitých surovin vedou k odlišným charakteristikám v čistotě, struktuře částic a povrchové chemii konečných produktů. Tyto zdánlivě nepatrné rozdíly jsou klíčem k určení jejich úspěchu či neúspěchu ve špičkových-formulacích barev.

Abychom porozuměli kořenům výkonnostních výhod, musíme se nejprve vrátit k výrobnímu procesu.

Tradiční proces výroby oxidu křemičitého-na bázi kyseliny sírové zahrnuje neutralizační reakci mezi křemičitanem sodným (vodní sklo) a kyselinou sírovou. Tento proces je vyzrálý a má relativně nízkou cenu-, ale čelí zásadní výzvě: rozpustnost vedlejšího produktu reakce, síranu sodného (Glauberova sůl), ve vodě je vysoce citlivá na teplotu, zejména při nízkých teplotách, kdy jeho rozpustnost prudce klesá. To znamená, že během fáze promývání a filtrace je i při vstupu velkého množství vody a energie extrémně obtížné zcela odstranit síran sodný z filtračního koláče oxidu křemičitého. Výsledkem je, že konečný produkt kyseliny sírové z procesu výroby oxidu křemičitého nevyhnutelně obsahuje významné množství zbytkových síranových iontů (S042-) a sodných iontů (Na+).

Naproti tomu proces kyseliny chlorovodíkové pro oxid křemičitý využívá kyselinu chlorovodíkovou k reakci s vodním sklem. Významnou výhodou tohoto procesu je jeho vedlejší produkt-chlorid sodný (kuchyňská sůl)-, který má vysokou rozpustnost ve vodě a je minimálně ovlivněn změnami teploty. Tato vlastnost umožňuje účinné a důkladné odstranění solí pomocí jednoduchého mytí při pokojové teplotě-. Proto inherentní výhodou oxidu křemičitého vyrobeného kyselinou chlorovodíkovou je jeho extrémně vysoká chemická čistota; jeho hodnota vodivosti (ukazatel obsahu rozpustných iontů ve vodě) je výrazně nižší než u produktu z procesu s kyselinou sírovou, výsledkem je "čistší" povrch.

Tato inherentní "čistota" pokládá pevný základ pro vynikající výkon kyseliny chlorovodíkové procesní siliky v následných aplikacích barev.

Když prozkoumáme tyto dva typy sráženého oxidu křemičitého podle přísných norem pro špičkové -nátěrové směsi, vyjasní se výhody procesního oxidu křemičitého s kyselinou chlorovodíkovou.

Výhoda jedna: Vynikající průhlednost a vynikající vzhled nátěrového filmu

U bezbarvých laků, vrchních laků a jakýchkoli světlých{0}}barevných laků, které vyžadují věrnost barev, je průhlednost plniva zásadní. V tomto ohledu vyniká procesní oxid křemičitý s kyselinou chlorovodíkovou.

Princip: Za prvé, jeho vysoká čistota znamená, že produkt obsahuje extrémně nízké hladiny barevných- kovových nečistot, jako je železo a měď, čímž se zásadně předchází problémům, jako je žloutnutí a šednutí nátěrového filmu způsobené nečistotami. Za druhé, čistší reakční prostředí a ovladatelné podmínky procesu vedou k užší a jednotnější distribuci velikosti primárních částic pro oxid křemičitý z procesu výroby kyseliny chlorovodíkové. Když jsou tyto jednotné nanočástice rozptýleny v nátěrovém filmu, rozptylují viditelné světlo konzistentněji, což má za následek vyšší propustnost světla. Účinky: Při aplikacích nátěrů na dřevo mohou nátěry využívající kyselinu chlorovodíkovou-zpracovaný oxid křemičitý bezchybně předvést přirozenou texturu a barvu dřeva a vypadat křišťálově čisté. V bílých nebo světlých{6}}průmyslových nátěrech dosahuje čistších a jasnějších odstínů, čímž zvyšuje celkovou estetickou hodnotu produktu.

Výhoda 2: Vynikající dispergovatelnost a{0}}dlouhodobá stabilita úložiště

Stupeň disperze oxidu křemičitého v nátěrovém systému přímo určuje výkon a stabilitu nátěru.

Princip: Zbytkové síranové ionty v křemene zpracovaném kyselinou sírovou- působí jako elektrolyt, stlačují dvojitou vrstvu na povrchu částic pigmentu a plniva, zeslabují elektrostatické odpuzování mezi částicemi, a tak snadno způsobují vločkování a hrubnutí. Tento jev se nazývá „efekt soli“. Oxid křemičitý-zpracovaný kyselinou chlorovodíkovou s extrémně nízkým obsahem anorganických solí tento faktor nestability minimalizuje. Jeho čistý povrch také snižuje nepředvídatelné interakce s pryskyřicemi a rozpouštědly způsobené nečistotami, což má za následek lepší kompatibilitu.

Účinky: Povlaky využívající kyselinu chlorovodíkovou-zpracovanou siliku jsou účinnější ve fázi mletí a dispergace a snadněji dosahují ideální jemnosti. Ještě důležitější je, že povlakový systém si udržuje vynikající stabilitu během skladování po dobu několika měsíců, čímž zabraňuje výraznému zvýšení viskozity, gelovatění nebo tvorbě částic v důsledku agregace oxidu křemičitého, což značně prodlužuje skladovatelnost produktu.

Výhoda tři: Účinná a stabilní ochrana proti usazování- a tixotropní kontrola

Jednou ze základních funkcí oxidu křemičitého je poskytovat tixotropní a anti{0}}usazovací vlastnosti vytvořením sítě vodíkových vazeb prostřednictvím svých povrchových silanolových skupin.

Princip: Ačkoli oba typy oxidu křemičitého mohou vytvořit tuto síťovou strukturu, oxid křemičitý zpracovaný kyselinou chlorovodíkovou- díky svému čistému povrchu méně ruší zbytkové ionty při tvorbě vodíkových vazeb. Zbytkové ionty se kompetitivně vážou na silanolové skupiny nebo interferují se silou vodíkových vazeb, což vede k nestabilní síťové struktuře. Oxid křemičitý -zpracovaný kyselinou chlorovodíkovou proto může vytvořit silnější a jednotnější trojrozměrnou síť.

Účinky: Tato síť účinněji podporuje pigmentové částice, zabraňuje jejich usazování a tvorbě tvrdého sedimentu během skladování; lze je snadno redispergovat pouze mírným mícháním. Zároveň propůjčuje laku vynikající tixotropii: vysoká viskozita ve statickém stavu zabraňuje stékání; při aplikaci smykové síly (jako je kartáčování a nanášení válečkem) viskozita rychle klesá, takže kartáčování je hladké a bez námahy. Díky tomu je zvláště vhodný pro silné-nátěry na svislé povrchy.

Čtvrtá výhoda: Zvýšená odolnost proti povětrnostním vlivům a dlouhodobá{0}}trvanlivost

To je často podceňovaná, ale zásadní výhoda procesního oxidu solného-kyseliny chlorovodíkové, zejména v oblasti průmyslové ochrany, nátěrů na moře a venkovních architektonických nátěrů.

Princip: Zbytkové síranové ionty v kyselině sírové-procesní oxid křemičitý jsou potenciální „destruktivní molekuly“. Když je nátěrový film vystaven vlhkosti a cyklům vysokých a nízkých-teplot po dlouhou dobu, tato stopová množství síranů se mohou rozpustit a reagovat s pryskyřicí v nátěrovém filmu nebo katalyzovat oxidační degradační a hydrolytické reakce pryskyřice, čímž se urychlí stárnutí nátěrového filmu.

Účinek: Použití vysoce -kyseliny chlorovodíkové- procesního oxidu křemičitého zásadně eliminuje cestu degradace způsobenou vnitřními nečistotami. Nátěrový film proto vykazuje vynikající odolnost proti vodě a odolnost proti posypové soli. Jeho zachování lesku je vyšší a je méně náchylný k problémům, jako je křídování, praskání a tvorba puchýřů, čímž poskytuje déle-trvající ochranu předmětu s povlakem a snižuje náklady na údržbu.

Na základě výše uvedených výkonnostních výhod můžeme jasně definovat oblasti použití obou produktů.

Upřednostňovaná volba pro špičkové{0}}aplikace: V nátěrech na dřevo (zejména u špičkových{1}}nátěrů na nábytek a podlahy), v automobilových opravných nátěrech, spirálových nátěrech,-výkonných průmyslových ochranných nátěrech, námořních nátěrech a nátěrech na plasty a dekorativních nátěrech s extrémními nároky na vzhled a odolnost by měla být za jedinou volbu považována kyselina chlorovodíková-procesní oxid křemičitý. Hodnota, kterou přináší ve smyslu vynikající transparentnosti, stability a-dlouhodobé ochrany, výrazně převyšuje její přírůstkové náklady.

Úvahy o nákladech: Je třeba uznat, že obecně -účelové interiérové ​​latexové barvy nebo některé levné-průmyslové barvy, kde nejsou vysoké estetické požadavky a-dlouhodobá trvanlivost, si procesní oxid sírový- stále drží místo díky své cenové konkurenceschopnosti.

Závěrečný návrh: Výběr kyseliny chlorovodíkové-procesního oxidu křemičitého není pro výrobce barev pouze platbou za surovinu, ale strategickou investicí do kvality produktu, pověsti značky a hodnoty pro zákazníky. Představuje upgrade z „použitelného“ na „snadno použitelný“ a „trvanlivý“.

Kontaktujte nyní