Otthon / Hírek / Ipari hírek / Mik azok a bevonat-adalékanyagok, és hogyan javítják a festék teljesítményét
Ipari hírek
Iparági betekintés · Bevonatkémia
A bevonat adalékai magyarázata: Funkcionális kémia a nagy teljesítményű bevonatok mögött
Minden nagy teljesítményű bevonat az anyagok egy kicsi, de erőteljes csoportjára támaszkodik bevonat adalékok . Ezek a funkcionális összetevők ritkán haladják meg a képlet össztömegének néhány százalékpontját, mégis meghatározzák, hogy a kész bevonat ellenáll-e a korróziónak, megtartja-e a színét a napfény hatására, egyenletesen oszlik el az aljzaton, vagy repedés nélkül túléli-e a kültéri expozíciót. A bevonatokat nagy mennyiségben gyártó gyártók számára az adalékanyagok gyártási tételen belüli viselkedésének megértése ugyanolyan fontos, mint a megfelelő gyantarendszer kiválasztása.
Miért fontosak a bevonat adalékai a gyártási padlón?
Egy gyártósoron a nyers gyanta, a pigmentpaszta és az oldószer önmagában ritkán hoz létre olyan bevonatot, amely megfelel a kereskedelmi előírásoknak. A tárolás során a viszkozitás elsodródik, a pigmentek leülepednek a dobokban, a nagy sebességű diszperzió során hab képződik, a felhordási kísérletek során pedig filmhibák jelennek meg. Az adalékcsomagokat kifejezetten úgy tervezték, hogy ezeket a gyártási szakaszban felmerülő problémákat még azelőtt kijavítsák, mielőtt a termék elérné a vevő szórópisztolyát vagy hengerét.
A jól megtervezett adalékcsomagot nem csak laboratóriumi főzőpohárban tesztelik, hanem valós keverési körülmények között is, beleértve a nagy nyírási diszperziót, a színezést, a csomagolást és a meghosszabbított tárolást változó hőmérsékleten. Ez az a pont, ahol a formulázási tapasztalatok választják el azt a bevonatot, amely tételenként folyamatosan működik, és egy olyan bevonatot, amely a terepen előreláthatatlanul meghibásodik.
Négy méretben gyártott bevonatrendszer
A bevonatokat általában négy fő rendszerben állítják elő, amelyek mindegyike külön adalékanyag-stratégiát igényel. Az alábbi táblázat felvázolja, hogy ezek a rendszerek miben térnek el térhálósodási viselkedésükben, környezeti profiljukban és tipikus termelési teljesítményükben.
| Bevonatrendszer | Kikeményedési mechanizmus | Tipikus gyógyulási idő | VOC profil | Elsődleges adalékszükségletek |
| Oldószer alapú bevonat | Oldószer elpárolgása | 30 perc - 2 óra | Magas | Kiegyenlítő szerek, ülepedés gátlók |
| Vízbázisú bevonat | Víz párolgási összeolvadás | 1-4 óra | Alacsony | Sűrítők, habzásgátlók, összeolvadó szerek |
| Porbevonat | Termikus olvadékfolyás és térhálósítás | 10-20 perc (sütés) | Nulla | Áramlásfokozók, gáztalanító szerek |
| UV-re keményedő bevonat | Fotoiniciált polimerizáció | Másodpercektől tíz másodpercig | Nagyon alacsony | Fotoiniciátorok, szintező szerek |
A több rendszerben gyártó gyártók jellemzően különálló adalékanyag-készleteket tartanak fenn, mivel a vízbázisú emulziókhoz optimalizált habzásgátlók eltérően viselkednek az oldószer alapú alkid- vagy porgyantamátrixban.
A gyártási képletekben használt alapvető adalék kategóriák
Diszpergálószerek
Csökkentse a pigmentrészecskék felületi energiáját, így azok külön maradnak, ahelyett, hogy őrlés után összetapadnának. A pigment polaritásától és a gyanta kompatibilitástól függően a polikarboxilát és poliuretán alapú diszpergálószerek gyakoriak.
Reológiai módosítók
Szabályozza, hogy a bevonat hogyan viselkedik nyugalomban a nyírás alattihoz képest. Az asszociatív poliuretán sűrítők és a szerves agyag reológiai szerek megtartják a pigmenteket a dobozban, miközben lehetővé teszik a sima felvitelt.
Habzásgátlók
Törje le a nagy sebességű keverés és felhordás során keletkező légbuborékokat. A szilikon alapú habzásgátlók gyorsan hatnak, de túladagolás esetén felszíni krátereket okozhatnak; Az ásványolajos habzásgátlók enyhébbek és a gyanták szélesebb skálájával kompatibilisek.
Biocidk és tartósítószerek
Védje a vízbázisú tápszereket a bakteriális és gombás szennyeződéstől a tárolás során. Az izotiazolinon alapú tartósítószerek a legszélesebb körben használt konzerválószerek közé tartoznak.
UV stabilizátorok
Lassítsa le a film lebomlását, amelyet a hosszan tartó napsugárzás okoz. A gátolt amin fénystabilizátorokat gyakran párosítják UV-elnyelőkkel, hogy réteges védelmet nyújtsanak a krétásodás és a fényesség elvesztése ellen.
Szintező szerek
Csökkentse a felületi feszültséget, így a nedves fólia egyenletesen oszlik el, megszüntetve az ecsetnyomokat és a narancshéj textúráját. A polisziloxán és az akril kiegyenlítő szerek az aljzattól függően eltérő folyási jellemzőket biztosítanak.
Összevonó ügynökök
Engedje meg, hogy a vízbázisú latex rendszerekben a polimer részecskék folytonos fóliává olvadjanak össze alacsonyabb alkalmazási hőmérsékleten, ami kritikus fontosságú a hidegebb gyártási vagy munkahelyi körülmények között felvitt bevonatok esetében.
Nedvesítőszerek
Javítja az aljzat nedvesedését nehéz felületeken, például horganyzott acélon vagy olajos fémeken, csökkentve ezzel a halszem kialakulásának és a rossz tapadás lehetőségét a bevonat első menete során.
Tipikus adalékanyag-adagolási tartományok a gyártási képletekben
| Adalékanyag típusa | Tipikus adagolás | Formula Stage hozzáadva | Közös funkció ellenőrzése |
| Diszpergálószer | 0,3% – 1,5% | Pigment csiszolási szakasz | Részecskefinomság (Hegman-mérő) |
| Sűrítő | 0,2% – 1,0% | Elengedett szakasz | Viszkozitás (Brookfield / ICI) |
| Habzásgátló | 0,05% – 0,5% | Köszörülés és leeresztés szakasz | Habmagasság nyírási teszt után |
| Biocide | 0,1% – 0,3% | Utolsó keverési szakasz | Mikrobiális provokációs teszt |
| UV stabilizátor | 0,5% – 2,0% | Gyanta előkeverési szakasz | QUV gyorsított időjárás |
| Szintező ügynök | 0,1% – 0,8% | Utolsó keverési szakasz | Lehúzó panel ellenőrzése |
Ezek a tartományok a gyanta kémiai összetételétől, a megcélzott fényességi szinttől és az alkalmazási módtól függően változnak, ezért elengedhetetlenek a gyártási léptékű keverőkön végzett formulázási kísérletek, mielőtt egy tételt csomagolásra jóváhagynának.
A gyártási folyamaton belül
Nyersanyag beszerzés
A gyanták, pigmentek és adalék vegyszerek beszerzése rögzített specifikációs lapok alapján történik, a beérkező tételek viszkozitását, pH-ját és szilárdanyag-tartalmát a gyártás megkezdése előtt ellenőrzik.
Nagy nyírású diszperzió
A pigmentpasztákat szabályozott nyírósebességgel és hőmérsékleten őrlik, hogy elérjék a kívánt szemcsefinomságot, miközben elkerülik a túlzott hőképződést, amely leronthatja az érzékeny adalékanyagokat.
Leengedés és keverés
A visszamaradó gyantát, oldószert vagy vizet, valamint a funkcionális adalékokat fokozatosan adagolják alacsony nyíróerejű keverés közben, hogy megóvják a habzásgátlókat és a reológiai módosítókat a hatásuk kiesése ellen.
Minőségellenőrzési tesztelés
Kibocsátás előtt minden tétel viszkozitását, fényét, színegyezését, száradási idejét és tapadási kritériumait ellenőrzik, a megőrzött mintákat pedig későbbi hivatkozás céljából tárolják.
Kitöltés és csomagolás
A jóváhagyott tételek automatizált töltősorokra költöznek, ahol a töltési súly pontosságát és a tartályok tömítését ellenőrzik, hogy megakadályozzák a nedvesség bejutását vagy az idő előtti bőrösödést.
Tételek nyomon követhetősége
Minden konténer egy adott gyártási tételhez van kódolva, ami lehetővé teszi a teljes nyomon követhetőséget a nyersanyag tételekig műszaki megkeresés vagy teljesítményvizsgálat esetén.
Formulációs támogatás egyedi bevonatprojektekhez
A szabványos termékvonalakon túl a készítménykészítő csapatok gyakran dolgoznak együtt projektmérnökökkel, hogy az adalékanyag-csomagokat az adott alkalmazási feltételekhez igazítsák – nedves tengerparti környezet, magas hőmérsékletű ipari berendezések vagy nehezen nedvesíthető anyagok, például eloxált alumínium vagy újrahasznosított műanyagok. Ez a folyamat általában több kis tételes kísérletből áll, mielőtt a teljes gyártási mennyiségre méretezné, lehetővé téve a fényesség, a száradási sebesség és a filmkeménység finomhangolását a célspecifikációhoz képest.
A műszaki adatlapokat, biztonsági adatlapokat és alkalmazási útmutatókat általában minden véglegesített formulával együtt adják ki, egyértelmű útmutatást adva a későbbi felhordóknak az ajánlott filmvastagságról, az újrafestési időközökről és a felület-előkészítési követelményekről.
Speciális bevonási formulákra támaszkodó iparágak
Építészeti építés
Időjárásállóság, lúgállóság és hosszú távú színtartás érdekében kialakított külső falbevonatok.
Autóipari alkatrészek
Gyorsan kikeményedő rendszerek, amelyek magas fényességet és kőforgácsállóságot biztosítanak fém és műanyag részeken.
Tengeri és tengeri szerkezetek
Korróziógátló bevonatok, amelyeket úgy terveztek, hogy ellenálljanak a folyamatos sópermetnek és a mechanikai kopásnak.
Ipari berendezések
Védőbevonatok, amelyek vegyszerállóságot és hőtűrést biztosítanak a gépek felületén.
Fa és Bútorok
Átlátszó és pigmentált felületek kiegyensúlyozzák a film rugalmasságát a karcolás- és foltállósággal.
Csomagoló szubsztrátok
Gyorsan száradó, alacsony szagú bevonatok, amelyek alkalmasak a nagy sebességű nyomda- és csomagolósorokhoz.
Gyakran ismételt kérdések a megfogalmazáshoz
Hogyan befolyásolják a bevonat adalékai az eltarthatóságot?
A reológiai módosítók és a tartósítószerek az a két adaléktípus, amelyek a legközvetlenebbül kötődnek a polc stabilitásához. A megfelelő sűrítőanyag-választás megakadályozza a pigment leülepedését a tárolás során, míg a biocid adagolás megakadályozza a mikrobiális romlást a hosszabb ideig raktári körülmények között tárolt vízbázisú tápszerekben.
Miért működik eltérően két, ugyanazt a gyantát tartalmazó bevonat?
A gyantakémia határozza meg a fólia alaptulajdonságait, de az adalékanyag kiválasztása határozza meg, hogy ezek a tulajdonságok milyen következetesen érhetők el az alkalmazás során. Két, azonos gyantára épülő formula eltérő folyási, fényes és hibaarányt mutathat pusztán az adalékanyag típusa és adagolása alapján.
Az adalékanyag-csomagok beállíthatók a különböző éghajlatokhoz?
Igen. A koaleszcálószer-szintet, a száradási sebesség-módosítókat és az UV-stabilizátor-terhelést általában a célklímától függően állítják be, mivel a páratartalom és a napfény intenzitása közvetlenül befolyásolja a filmképződést és a hosszú távú tartósságot.
Mi okozza a habbal kapcsolatos hibákat a gyártás során?
A nagy nyíróerejű keverés, különösen a vízbázisú rendszerekben, levegőt juttat a formulába. Megfelelően adagolt habzásgátló nélkül ez a beszorult levegő a felhordás során lyukakként vagy kráterekként felszínre kerül a megszáradt filmben.
Hogyan tesztelik az adalékanyag-kompatibilitást a tömeggyártás előtt?
Először a kis szériás kísérleteket kell lefuttatni, a lehúzó panelek fényességét, kiegyenlítését és tapadását értékelik. Csak miután ezek a kísérletek megerősítik a stabil teljesítményt, a képlet méretezhető a teljes gyártási mennyiségre.
Minőségbiztosítás minden tétel mögött
Az állandó adalékteljesítmény a nyers adalék vegyszerek ellenőrzött tárolásán, a gyártás közbeni pontos adagoláson és a műszakonként megismételhető keverési eljárásokon múlik. A gyártást támogató laboratóriumok jellemzően viszkozitásméréshez, fényességvizsgálathoz, gyorsított időjárási hatásvizsgálathoz és adhéziós keresztsraffozás teszteléséhez szükséges berendezéseket tartanak fenn, lehetővé téve az egyes formulák eredeti specifikációival való érvényesítését a szállítás előtt.
A precíz nyersanyag-ellenőrzés és a szisztematikus tesztelés kombinációja teszi lehetővé, hogy a bevonatformula ugyanazt a fóliateljesítményt nyújtsa, akár egy kis tesztpanelre, akár egy teljes gyártási sorozatra alkalmazzák.
