Fumed silica builds thixotropic gel networks that suspend pigments against gravity, replacing traditional anti-settling clays with lower loading and better…
سیلیکای فیومشده شبکههای ژل تیکسوتروپیک میسازد که رنگدانهها را در برابر جاذبه معلق نگه میدارد و خاکرسهای…
سیلیکای فیومشده شبکههای ژل تیکسوتروپیک میسازد که رنگدانهها را در برابر جاذبه معلق نگه میدارد و خاکرسهای ضدتهنشینی سنتی را با بارگذاری کمتر و وضوح اپتیکی بهتر جایگزین میکند.
سرعت تهنشینی رنگدانه از قانون استوکس پیروی میکند — سرعت تهنشینی با مربع قطر ذره و اختلاف چگالی بین رنگدانه و وسیله نقلیه مقیاس میشود، و به طور معکوس با لزوجت وسیله نقلیه. یک ذره TiO₂ (چگالی 4.23 g/cm³، d₅₀ ~0.3 µm) در یک رزین آلکیدی معمولی (لزوجت ~0.5 Pa·s) به آرامی اما به طور مداوم تهنشین میشود و در طول هفتهها کیک سخت تشکیل میدهد. رنگدانههای اکسید آهن (چگالی 5.1 g/cm³) و رنگدانههای ضد خوردگی بدون سرب (فسفات روی، 3.3 g/cm³) متناسب با اختلاف چگالیشان سریعتر تهنشین میشوند. افزایش لزوجت کلی به تنهایی مشکلات اعمال ایجاد میکند — راهحل واقعی، لزوجت برش کم ساختاریافته است که در زیر برس یا اسپری تسلیم میشود.
ذرات اولیه سیلیکای فیومشده (7–40 nm) در طول هیدرولیز شعلهای SiCl₄ در دمای >1000 °C به کلوخههای شاخهدار ادغام میشوند. این کلوخهها از طریق گروههای سیلانول سطحی (چگالی Si–OH ~2.5 OH/nm² برای گریدهای هیدروفیل) یک شبکه پیوند هیدروژنی سهبعدی تشکیل میدهند. در حالت استراحت، شبکه بسته به بارگذاری و مساحت سطح BET یک تنش تسلیم 5–50 Pa ایجاد میکند که ذرات رنگدانه را به صورت فیزیکی به دام میاندازد. در زیر برش، شبکه به صورت برگشتپذیر میشکند — لزوجت 10–100 برابر کاهش مییابد — و اعمال معمولی با اسپری، غلطک یا برس را ممکن میسازد. بازیابی به 80% لزوجت استراحت معمولاً در 30–120 ثانیه اتفاق میافتد، به اندازه کافی سریع برای جلوگیری از رانش بر سطوح عمودی در حالی که هنوز تسطیح را ممکن میسازد.
سیلیکای فیومشده باید در زیر برش بالا (محلولسازها با سرعت تیپ ≥15 m/s، یا آسیابهای مهره) پراکنده شود تا کلوخهها به سطح کلوخه (~200–500 nm) تجزیه شوند. پراکندگی ناکافی ریگ قابل مشاهدهای باقی میگذارد و کارایی ضدتهنشینی را 30–50% کاهش میدهد. سیلیکای فیومشده را در مرحله رقیقسازی پس از آسیاب رنگدانه اضافه کنید — اضافه کردن آن به پایه آسیاب خطر اعمال برش بیش از حد و تخریب دائمی شبکه را دارد. ریزی پراکندگی هدف را زیر 20 µm در گیج Hegman نگه دارید. در سیستمهای آبی، ابتدا در 5–10% جامدات در آب دیونیزه پیشپراکندگی کنید قبل از افزودن به فرمولاسیون تا از تشکیل توده جلوگیری شود. لزوجت پس از افزودن باید در 0.1 s⁻¹ (ساختار استراحت) و 100 s⁻¹ (لزوجت اعمال) بررسی شود تا نسبت تیکسوتروپیک از 5:1 بیشتر باشد.
گریدهای هیدروفیل (تیمارنشده، BET 150–380 m²/g) برای سیستمهای آبی و حلال قطبی مناسب هستند که در آنها پیوند هیدروژنی…
گریدهای هیدروفیل (تیمارنشده، BET 150–380 m²/g) برای سیستمهای آبی و حلال قطبی مناسب هستند که در آنها پیوند هیدروژنی سیلانول–آب شبکه ژل را تقویت میکند. برای سیستمهای حلال غیر قطبی (آلیفاتیکها، آروماتیکها)، گریدهای هیدروفوب تیمارشده با دیمتیلدیکلروسیلان (DDS) یا هگزامتیلدیسیلازان (HMDS) خیسشدن و پراکندگی بهتری ارائه میدهند — تیمار سطح چگالی سیلانول را زیر 1.0 OH/nm² کاهش میدهد و سازگاری را به سمت وسیلههای با قطبیت کم جابجا میکند. رنگدانههای با چگالی بالاتر (ρ > 4 g/cm³) به بارگذاری بیشتر سیلیکای فیومشده یا گریدهای BET بالاتر نیاز دارند تا تنش تسلیم کافی ایجاد شود.
| نوع رنگدانه | چگالی (g/cm³) | BET توصیهشده (m²/g) | بارگذاری (% کل) | تیمار ترجیحی |
|---|---|---|---|---|
| TiO₂ (روتیل) | 4.23 | 150–200 | 0.5–1.0 | هیدروفیل یا DDS |
| اکسید آهن | 5.1 | 200–300 | 1.0–1.5 | متناسب با قطبیت چسب |
| فسفات روی | 3.30 | 150–200 | 0.5–1.0 | هیدروفیل |
| کربن سیاه | 1.8–2.1 | 150 | 0.3–0.5 | هیدروفیل |
| ورقه فلزی (Al) | 2.7 | 200–300 | 1.0–2.0 | HMDS برای سیستمهای حلالی |
عملکرد ضدتهنشینی را با استفاده از ASTM D869 (مالش اسپاچولا) یا آزمایش پایداری ظرف (آون 60 °C، 14 روز، سپس اندازهگیری…
عملکرد ضدتهنشینی را با استفاده از ASTM D869 (مالش اسپاچولا) یا آزمایش پایداری ظرف (آون 60 °C، 14 روز، سپس اندازهگیری ارتفاع تهنشست سخت) کمیسازی کنید. یک سیستم به خوبی فرمولهشده باید صفر کیک سخت و پراکندگی مجدد کامل با کمتر از 50 ضربه اسپاچولا پس از پیری شتابدار نشان دهد.
| پارامتر | مقدار هدف | روش آزمایش |
|---|---|---|
| تنش تسلیم در حالت استراحت | 10–30 Pa | رئومتر، رمپ تنش |
| نسبت تیکسوتروپیک (η₀.₁/η₁₀₀) | ≥5:1 | ویسکومتر چرخشی |
| ریزی Hegman | — | ASTM D1210 |
| تهنشست سخت (60 °C، 14 روز) | 0 mm | ASTM D869 اصلاحشده |
| ضربات پراکندگی مجدد | — | مالش اسپاچولا |
| تأثیر بر براقیت (60°) | — | ASTM D523 |
چگونه سیلیکای فیومشده از تهنشینی رنگدانه جلوگیری میکند؟ سیلیکای فیومشده یک شبکه پیوند هیدروژنی از کلوخههای…
چگونه سیلیکای فیومشده از تهنشینی رنگدانه جلوگیری میکند؟ سیلیکای فیومشده یک شبکه پیوند هیدروژنی از کلوخههای نانومقیاس تشکیل میدهد که تنش تسلیمی در حالت استراحت ایجاد میکند و ذرات رنگدانه را در برابر رسوب گرانشی به صورت فیزیکی معلق نگه میدارد. این شبکه در زیر برش به صورت برگشتپذیر میشکند، بنابراین خواص اعمال تحت تأثیر قرار نمیگیرد.
چه مقدار سیلیکای فیومشده برای ضدتهنشینی نیاز است؟ بارگذاری معمول 0.5–2.0% بر وزن کل فرمولاسیون است. از 0.5% برای رنگدانههای با چگالی پایین مانند کربن سیاه (ρ ~2.0) شروع کنید و به 1.5–2.0% برای رنگدانههای با چگالی بالا مانند اکسید آهن (ρ 5.1) افزایش دهید. با اندازهگیری تنش تسلیم در 0.1 s⁻¹ تأیید کنید — هدف 10–30 Pa برای پوششهای با ثبات قفسه است.
آیا باید از سیلیکای فیومشده هیدروفیل یا هیدروفوب برای ضدتهنشینی استفاده کنم؟ از گریدهای هیدروفیل در سیستمهای آبی و حلال قطبی استفاده کنید — گروههای سیلانول با آب پیوند هیدروژنی ایجاد میکنند تا شبکه را تقویت کنند. از گریدهای هیدروفوب (تیمارشده با DDS یا HMDS) در سیستمهای حلالی غیر قطبی استفاده کنید که در آنها سیلیکای تیمارنشده فلوکوله میشود و باعث کدری به جای ساختن ساختار یکنواخت میشود.
آیا سیلیکای فیومشده بر براقیت پوشش تأثیر میگذارد؟ در بارگذاری صحیح (0.5–1.5%) و پراکندگی مناسب زیر 20 µm Hegman، کاهش براقیت معمولاً زیر 3 GU در 60° است. بارگذاری بیش از حد یا پراکندگی ضعیف باعث ماتشدگی قابل مشاهده میشود. گریدهای BET بالاتر (>300 m²/g) تأثیر بیشتری بر براقیت در هر واحد بارگذاری نسبت به گریدهای 150 m²/g دارند.
چه زمانی باید سیلیکای فیومشده در طول تولید اضافه شود؟ در مرحله رقیقسازی، پس از تکمیل آسیاب رنگدانه اضافه کنید. اضافه کردن به پایه آسیاب، سیلیکا را در معرض برش بیش از حد قرار میدهد که ساختار کلوخه مورد نیاز برای تیکسوتروپی را به طور دائمی از بین میبرد. ابتدا در وسیله نقلیه با 5–10% جامدات تحت برش بالا پیشپراکندگی کنید قبل از افزودن به دسته کامل.
چگونه عملکرد ضدتهنشینی را آزمایش کنم؟ از پیری شتابدار استفاده کنید: ظروف مهرشده را در 60 °C به مدت 14 روز نگهداری کنید، سپس ارتفاع تهنشست سخت را اندازهگیری کرده و ضربات اسپاچولا را برای پراکندگی مجدد کامل بشمارید. هدف صفر کیک سخت و کمتر از 50 ضربه است.
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。