Bei der Gestaltung von Beschichtungsformeln bestimmt das Gleichgewicht zwischen Thixotropie und Verlauf direkt das Konstruktionsgefühl, die Anti-Absack-Fähigkeit, das Erscheinungsbild der Beschichtung und den endgültigen Beschichtungseffekt. Herkömmliche Zusatzstoffe wie pyrogene Kieselsäure, organische Rheologiemittel und Bentonit können für Thixotropie sorgen, bringen jedoch häufig Probleme wie erhöhte Kosten, begrenzte Kompatibilität, unzureichende Hochtemperaturstabilität und verringerten Glanz mit sich.
Thixotropie und Verlauf sind zwei wichtige, gegensätzliche Eigenschaften, die die endgültige Filmbildungsqualität und die Konstruktionsleistung von Beschichtungen bestimmen. Ausgehend von den Prinzipien der Kolloid- und Grenzflächenchemie sowie der Rheologie werden in diesem Artikel systematisch die Partikelgröße, Morphologie, Oberflächeneigenschaften und der Volumenanteil von Füllstoffen als Kernbestandteil von Beschichtungen sowie ihre Regulierungsmechanismen für das Strukturviskositätsverhalten, die Fließgrenze, die Rückgewinnungskinetik und das Fließausgleichsfenster von Beschichtungen erläutert. Durch die Dekonstruktion des Mikrointeraktionsnetzwerks des „Füllharzadditivs“ wird Beschichtungsingenieuren eine Reihe vorhersehbarer rheologischer Leistungsdesignstrategien auf der Grundlage wissenschaftlicher Auswahl und Compoundierung von Füllstoffen zur Verfügung gestellt, mit dem Ziel, eine optimale Kontrolle des dynamischen Prozesses von der Lagerung mit hoher Viskosität über den Aufbau mit niedriger Viskosität bis hin zur schnellen Strukturerholung zur Vermeidung von Durchhängen zu erreichen.
Thixotropie bezieht sich auf das strukturviskose Verhalten einer Beschichtung, bei der sie unter Scherkraft dünner wird und nach Beendigung der Scherung schnell ihre Konsistenz wiedererlangt. Es bestimmt, ob die Beschichtung standfest ist, sich nicht absetzt, leicht aufzutragen ist und nicht spritzt.
Unter Abflachung versteht man die Fähigkeit einer Beschichtung, nach der Beschichtung die Oberflächenspannung und die innere Viskosität zu überwinden und sich automatisch zu einer gleichmäßigen und flachen Filmoberfläche auszudehnen. Es bestimmt, ob die Beschichtung keine Pinselstriche, Orangenhaut, Nadellöcher und einen gleichmäßigen Glanz aufweist.
In traditionellen Rezepturen sind Thixotropie und Verlauf oft widersprüchlich: Eine hohe Viskosität führt zu einem schlechten Verlauf; Die Nivellierung ist zu gut, es neigt zum Durchhängen und Absetzen.
Der Kernwert von Füllstoffen besteht darin, diesen Widerspruch zu durchbrechen und für beide gleichzeitig optimale Ergebnisse zu erzielen.
Füllstoffesind nicht einfach „gefüllt“, sondern bilden durch Partikelform, Partikelgrößenverteilung, spezifische Oberfläche, Oberflächenaktivität, Ölabsorptionswert und Dispersionszustand drei Schlüsselstrukturen in Beschichtungen:
Füllstoffpartikel mit hohem Aspektverhältnis und hoher spezifischer Oberfläche überlappen und adsorbieren Harz in einem statischen Zustand und bilden eine physikalische Netzwerkstruktur, um eine bestimmte Viskosität der Beschichtung aufrechtzuerhalten und ein Absetzen von Pigmenten und ein Durchhängen der Beschichtung zu verhindern.
Bei Einwirkung von Scherkräften durch Streichen, Sprühen und Rollenbeschichten löst sich die Netzstruktur sofort auf, die Viskosität nimmt ab und die Struktur wird glatt;
Nachdem die äußere Kraft verschwunden ist, erholt sich die Netzstruktur schnell und behält ihre Form bei, was als thixotrope Erholung bezeichnet wird.
Füllstoffpartikel mit nahezu kugelförmiger Form, regelmäßiger Partikelgröße und glatter Oberfläche spielen eine ähnliche Rolle wie „Mikrokugellager“ in Beschichtungen. Sie verringern die Reibung im System, verbessern die Fließduktilität und helfen der Beschichtung, sich schnell zu nivellieren sowie Bürstenspuren und Defekte zu beseitigen.
Durch das Compoundieren von Füllstoffen mit breiter Partikelgrößenverteilung entsteht eine dichte Packung, die den Gehalt an freiem Harz reduziert, die Viskosität stabilisiert und den Fluss nicht behindert, wodurch ein dynamisches Gleichgewicht zwischen hoher Thixotropie und optimalem Verlauf der Beschichtung erreicht wird.
Einfach gesagt:
Aufbau eines Netzwerks mit Füllstoffen = Kontrolle der Thixotropie;
Füllstoff-Schmierpartikel = Fließniveau verbessern;
Wissenschaftliche Compoundierung von Füllstoffen = beides gleichzeitig erreichen.
AndersFüllstoffeweisen in Beschichtungen völlig unterschiedliche rheologische Beiträge auf, und Unternehmen können entsprechend der Art der Beschichtung genau auswählen:
Vertreter: Talkumpuder, Glimmerpulver
Eigenschaften: Bildet eine schichtweise überlappende Struktur, starke Thixotropie, geeignet für vertikale Baubeschichtungen wie Wandfarbe, Korrosionsschutzfarbe und Schiffsfarbe.
Vorteile: Hervorragende Anti-Durchlauf-Wirkung bei gleichzeitiger Verbesserung der Versiegelung und Härte der Beschichtung.
Vertreter: Wollastonit, faseriges Calciumcarbonat
Eigenschaften: Hohes Aspektverhältnis, starke Netzstruktur, geeignet für Beschichtungen, die einen hohen Antiabsetzschutz und eine Beschichtung mit hoher Dicke erfordern.
Anwendbar: Hochleistungs-Korrosionsschutz, Bodenbeschichtung, Industriegrundierung.
Repräsentativ: Aluminiumhydroxid, Quarzpulver, sphärisches Silizium-Mikropulver, gefälltes Bariumsulfat
Eigenschaften: Glatte Partikel, starker Rolleffekt, deutliche Verbesserung von Verlauf, Glanz und Fülle sowie Reduzierung der Systemviskosität.
Anwendbar: Decklack, Hochglanzlack, Möbellack, Industrielack, Elektroniklack.
Repräsentativ: Kieselgur, gasförmige Kieselsäure, mikroporöser Bentonit
Charakteristik: Starke thixotrope Wirkung, die Zugabemenge muss jedoch kontrolliert werden, um eine Beeinträchtigung des Verlaufs zu vermeiden.
Anwendbar: Spachtelmasse, Grundierung, Dickschichtbeschichtung.
Eine Mischung aus Talkumpuder, schwerem Kalzium und Glimmerpulver sorgt für Thixotropie und Anti-Absacken bei gleichzeitig gutem Verlauf.
Besteht hauptsächlich aus Wollastonit, Glimmerpulver und Bariumsulfat, mit starker Thixotropie, hoher Beschichtungsdicke und ohne Ablagerungen.
Hauptsächlich bestehend aus kugelförmigem Aluminiumhydroxid, gefälltem Bariumsulfat und Silizium-Mikropulver, mit ultimativer Egalisierung, hohem Glanz und hoher Fülle.
Mischen Sie Spachtelmassen mit groben und feinen Körnungen, um eine Nivellierung, Druckfestigkeit und Verarbeitbarkeit sicherzustellen.
Hauptsächlich in Blattform verwendetFüllstoffe, mit starker Thixotropie, Anti-Durchhängen und verbesserter Korrosionsschutzleistung.
Im Zuge der Entwicklung der globalen Beschichtungsindustrie hin zu hoher Leistung, niedrigen Kosten, Stabilität und Umweltschutz ist die präzise Steuerung der Thixotropie und des Verlaufs durch Füllstoffe zur Kerntechnologie des modernen Beschichtungsformeldesigns geworden.
Füllstoffe sind nicht nur Füllstoffe, sondern auch rheologische Modifikatoren, Leistungsverstärker für Beschichtungen und Mittel zur Kostenoptimierung. Eine sinnvolle Auswahl der Partikelmorphologie, Partikelgröße, spezifischen Oberfläche, Oberflächenmodifikation und Compoundierungsschemata kann dazu führen, dass Beschichtungen gleichzeitig Folgendes besitzen:
-Ausgezeichnete Thixotropie: kein Absetzen, kein Durchhängen, einfach zu verarbeiten
-Hervorragende Verlaufsleistung: keine Pinselspuren, hoher Glanz, perfekte Filmoberfläche
-Höhere Stabilität: anpassbar an verschiedene Klimazonen und Bauweisen weltweit
