Fumed silica builds thixotropic gel networks that suspend pigments against gravity, replacing traditional anti-settling clays with lower loading and better…
تبني السيليكا المدخنة شبكات هلامية ثيكسوتروبية تعلّق الأصباغ ضد الجاذبية، مستبدلةً الطفال المانعة للترسيب التقليدية…
تبني السيليكا المدخنة شبكات هلامية ثيكسوتروبية تعلّق الأصباغ ضد الجاذبية، مستبدلةً الطفال المانعة للترسيب التقليدية بتحميل أقل ووضوح بصري أفضل.
يتبع معدل ترسب الأصباغ قانون ستوكس — تتناسب سرعة الترسيب مع مربع قطر الجسيم والفرق في الكثافة بين الصبغة والوسط، وعكسياً مع لزوجة الوسط. جسيم TiO₂ (كثافة 4.23 g/cm³، d₅₀ ~0.3 µm) في راتنج ألكيد نموذجي (لزوجة ~0.5 Pa·s) يترسب ببطء ولكن باستمرار، مشكلاً كعكة صلبة خلال أسابيع. أصباغ أكسيد الحديد (كثافة 5.1 g/cm³) وأصباغ مقاومة التآكل الخالية من الرصاص (فوسفات الزنك، 3.3 g/cm³) تترسب بشكل أسرع بما يتناسب مع فارق كثافتها. رفع اللزوجة الإجمالية وحده يسبب مشاكل التطبيق — الحل الحقيقي هو لزوجة منخفضة القص منظَّمة تتسلّم تحت الفرشاة أو الرش.
تندمج الجسيمات الأولية للسيليكا المدخنة (7–40 nm) في تجمعات متفرعة خلال التحلل المائي اللهبي لـ SiCl₄ عند درجات حرارة >1000 °C. تشكّل هذه التجمعات شبكة ترابط هيدروجيني ثلاثية الأبعاد عبر مجموعات السيلانول السطحية (كثافة Si–OH ~2.5 OH/nm² للدرجات المحبة للماء). في حالة الراحة، تخلق الشبكة إجهاد خضوع 5–50 Pa بحسب التحميل ومساحة سطح BET، مما يحجز جسيمات الصبغة فيزيائياً. تحت القص، تنكسر الشبكة بشكل عكسي — تنخفض اللزوجة 10–100 مرة — مما يتيح التطبيق الطبيعي بالرش أو الأسطوانة أو الفرشاة. يحدث استعادة 80% من لزوجة الراحة عادةً في 30–120 ثانية، وهو سريع بما يكفي لمنع الترهل على الأسطح الرأسية مع السماح بالتسوية.
يجب تشتيت السيليكا المدخنة تحت قص عالٍ (محلولات بسرعة طرف ≥15 m/s، أو مطاحن حبة) لكسر التكتلات إلى مستوى التجمع (~200–500 nm). يترك التشتيت غير الكافي رملاً مرئياً ويقلل كفاءة مقاومة الترسيب بنسبة 30–50%. أضف السيليكا المدخنة في مرحلة التخفيف بعد طحن الصبغة — إضافتها إلى قاعدة الطحن تعرّضها للقص المفرط الذي يدمر هيكل التجمع اللازم للثيكسوتروبيا بشكل دائم. استهدف دقة التشتيت أقل من 20 µm على مقياس Hegman. في الأنظمة المائية، قم بالتشتيت المسبق بنسبة 5–10% جامدات في ماء مزال الأيونات قبل الإضافة إلى الصيغة لتجنب تكون الكتل.
الدرجات المحبة للماء (غير المعالجة، BET 150–380 m²/g) تناسب الأنظمة المائية والمذيبة القطبية حيث يعزز الترابط…
الدرجات المحبة للماء (غير المعالجة، BET 150–380 m²/g) تناسب الأنظمة المائية والمذيبة القطبية حيث يعزز الترابط الهيدروجيني سيلانول-ماء شبكة الهلام. للأنظمة ذات المذيبات غير القطبية (الأليفاتية، الأروماتية)، توفر الدرجات الكارهة للماء المعالجة بثنائي ميثيل ثنائي كلوروسيلان (DDS) أو هيكساميثيل ثنائي سيلازان (HMDS) بلل وتشتتاً أفضل.
| نوع الصبغة | الكثافة (g/cm³) | BET الموصى به (m²/g) | التحميل (% من الإجمالي) | المعالجة المفضلة |
|---|---|---|---|---|
| TiO₂ (روتيل) | 4.23 | 150–200 | 0.5–1.0 | محبة للماء أو DDS |
| أكسيد الحديد | 5.1 | 200–300 | 1.0–1.5 | حسب قطبية الرابط |
| فوسفات الزنك | 3.30 | 150–200 | 0.5–1.0 | محبة للماء |
| أسود الكربون | 1.8–2.1 | 150 | 0.3–0.5 | محبة للماء |
| رقائق معدنية (Al) | 2.7 | 200–300 | 1.0–2.0 | HMDS للأنظمة الحلالية |
قيّم أداء مقاومة الترسيب باستخدام ASTM D869 (فرك الملعقة) أو اختبار استقرار الوعاء (فرن 60 °C، 14 يوماً، ثم قياس ارتفاع…
قيّم أداء مقاومة الترسيب باستخدام ASTM D869 (فرك الملعقة) أو اختبار استقرار الوعاء (فرن 60 °C، 14 يوماً، ثم قياس ارتفاع الترسيب الصلب). يجب أن يُظهر النظام المصاغ جيداً صفراً من الكعكة الصلبة وإعادة تشتت كاملة بأقل من 50 ضربة ملعقة بعد التعتيق المتسارع.
| المعامل | القيمة المستهدفة | طريقة الاختبار |
|---|---|---|
| إجهاد الخضوع في حالة الراحة | 10–30 Pa | مقياس الريولوجيا، رمپة الإجهاد |
| النسبة الثيكسوتروبية (η₀.₁/η₁₀₀) | ≥5:1 | مقياس اللزوجة الدوراني |
| دقة Hegman | — | ASTM D1210 |
| الترسيب الصلب (60 °C، 14 يوم) | 0 mm | ASTM D869 معدّل |
| ضربات إعادة التشتيت | — | فرك الملعقة |
| تأثير البريق (60°) | — | ASTM D523 |
كيف تمنع السيليكا المدخنة ترسيب الأصباغ؟ تشكّل السيليكا المدخنة شبكة ترابط هيدروجيني من التجمعات النانوية التي تخلق…
كيف تمنع السيليكا المدخنة ترسيب الأصباغ؟ تشكّل السيليكا المدخنة شبكة ترابط هيدروجيني من التجمعات النانوية التي تخلق إجهاد خضوع في حالة الراحة، مما يعلّق جسيمات الأصباغ فيزيائياً ضد الترسيب الجاذبي. تنكسر هذه الشبكة بشكل عكسي تحت القص، لذا تظل خصائص التطبيق غير متأثرة.
ما كمية السيليكا المدخنة اللازمة لمقاومة الترسيب؟ التحميل النموذجي 0.5–2.0% من وزن الصيغة الإجمالية. ابدأ بـ 0.5% للأصباغ منخفضة الكثافة كأسود الكربون (ρ ~2.0) وزد إلى 1.5–2.0% للأصباغ عالية الكثافة كأكسيد الحديد (ρ 5.1). تحقق بقياس إجهاد الخضوع عند 0.1 s⁻¹ — استهدف 10–30 Pa للطلاءات المستقرة على الرف.
هل يجب استخدام سيليكا مدخنة محبة للماء أم كارهة للماء لمقاومة الترسيب؟ استخدم الدرجات المحبة للماء في الأنظمة المائية والمذيبة القطبية — تُشكّل مجموعات السيلانول روابط هيدروجينية مع الماء لتقوية الشبكة. استخدم الدرجات الكارهة للماء (معالجة بـ DDS أو HMDS) في الأنظمة الحلالية غير القطبية حيث تتلبّد السيليكا غير المعالجة وتسبب ضباباً بدلاً من بناء هيكل موحد.
هل تؤثر السيليكا المدخنة على بريق الطلاء؟ عند التحميل الصحيح (0.5–1.5%) والتشتيت السليم أقل من 20 µm Hegman، يكون فقدان البريق عادةً أقل من 3 GU عند 60°. التحميل الزائد أو التشتيت الضعيف يسبب تمييعاً مرئياً.
متى يُضاف تيجب السيليكا المدخنة أثناء التصنيع؟ أضفها في مرحلة التخفيف، بعد اكتمال طحن الصبغة. إضافتها إلى قاعدة الطحن تعرّضها لقص مفرط يدمر هيكل التجمع اللازم للثيكسوتروبيا بشكل دائم.
كيف أختبر أداء مقاومة الترسيب؟ استخدم التعتيق المتسارع: خزّن الأوعية المختومة في 60 °C لمدة 14 يوماً، ثم قس ارتفاع الترسيب الصلب وعدّ ضربات الملعقة لإعادة التشتيت الكامل. استهدف صفراً من الكعكة الصلبة وأقل من 50 ضربة.
获取样品 & TDS
合格采购方可免费索样 · 24 小时内回复。 请告诉我们您计划如何使用 Fumed Silica As Anti Settling Agent。