Зашто је силицијум на бази хлороводоничне киселине{0}} супериорнији у примени боја?

У савременој индустрији боја и премаза, силицијум је одавно превазишао своју традиционалну улогу једноставног пунила, еволуирајући у незаменљив мулти-функционални адитив. Од давања елегантне мат завршне обраде површинама, до обезбеђивања-дугорочне стабилне суспензије пигмената и повећања трајности филма боје, учинак силицијум диоксида је од кључног значаја. Међутим, није сав силицијум створен једнак. У оквиру породице исталоженог силицијум диоксида, производи произведени коришћењем два различита процеса – силицијум диоксид на бази хлороводоничне киселине- и силицијум на бази сумпорне киселине- – показују дубоке разлике у кључним карактеристикама перформанси које на крају утичу на квалитет финалног филма боје. Овај чланак ће се бавити тиме зашто силицијум диоксид на бази хлороводоничне киселине- постаје све повољнији избор за формулаторе у врхунским-применама боја са строгим захтевима за перформансе.

 

 

Формулација боје је комплексна наука, при чему свака компонента служи одређеној сврси. Силицијум у боји има више улога: као ефикасно средство за матирање, распршује светлост, стварајући различите нивое сјаја од свиленкастог до потпуно мат; као тиксотропни и анти-средство против таложења, успоставља слабу тродимензионалну структуру-мрежне структуре, суспендујући пигменте током складиштења како би се спречило згрушавање и спречавајући опуштање током наношења, истовремено обезбеђујући гладак, уједначен филм; као згушњивач и средство за контролу реологије, оптимизује течност и својства наношења премаза; и чак може побољшати отпорност на хабање и гребање филма боје.

Иако се и силицијум на бази сумпорне киселине-и силицијум на бази хлороводоничне киселине-производе процесима таложења, разлике у хемијској природи коришћених сировина доводе до дивергентних карактеристика у чистоћи, структури честица и хемији површине финалних производа. Ове наизглед мале разлике су кључне за одређивање њиховог успеха или неуспеха у врхунским-формулацијама боја.

Да бисмо разумели корен предности перформанси, прво морамо да се вратимо до производног процеса.

Традиционални процес за силицијум на бази сумпорне киселине{0}} укључује реакцију неутрализације између натријум силиката (водено стакло) и сумпорне киселине. Овај процес је зрео и релативно јефтин-, али се суочава са основним изазовом: растворљивост нуспроизвода реакције, натријум сулфата (Глауберова со), у води је веома осетљива на температуру, посебно на ниским температурама где његова растворљивост нагло опада. То значи да је током фазе прања и филтрирања, чак и уз унос велике количине воде и енергије, изузетно тешко потпуно уклонити натријум сулфат из силицијумског филтерског колача. Као резултат, коначни производ процеса сумпорне киселине од силицијум диоксида неизбежно садржи значајну количину заосталих сулфатних јона (СО₄²⁻) и јона натријума (На⁺).

Насупрот томе, процес хлороводоничне киселине за силицијум користи хлороводоничну киселину да реагује са воденим стаклом. Значајна предност овог процеса је његов нуспроизвод-натријум хлорид (кухињска со)-који има високу растворљивост у води и на који минимално утичу промене температуре. Ова карактеристика омогућава ефикасно и темељно уклањање соли путем једноставног прања{4}}на собној температури. Стога је инхерентна предност силицијум диоксида који процес хлороводоничне киселине његова изузетно висока хемијска чистоћа; његова вредност проводљивости (индикатор садржаја растворљивих јона у води) је знатно нижа од вредности производа процеса сумпорне киселине, што резултира „чистијом“ површином.

Ова инхерентна "чистоћа" поставља чврсту основу за супериорне перформансе силицијум диоксида који се обрађује хлороводоничном киселином у наредним применама боје.

Када испитамо ове две врсте исталоженог силицијум диоксида према строгим стандардима за врхунске формулације боја, постају јасне предности процеса хлороводоничне киселине.

Прва предност: одлична транспарентност и врхунски изглед филма боје

За прозирне премазе, завршне премазе и све светле{0}}боје које захтевају верност боја, транспарентност пунила је кључна. Процес хлороводоничне киселине силицијум диоксид се истиче у овом аспекту.

Принцип: Прво, његова висока чистоћа значи да производ садржи изузетно ниске нивое металних нечистоћа-које изазивају металне нечистоће, као што су гвожђе и бакар, чиме се у основи избегавају проблеми као што су жутило и сивило филма боје изазвано нечистоћама. Друго, чистије реакционо окружење и услови процеса који се могу контролисати резултирају ужом и равномернијом расподелом примарне величине честица силицијум диоксида у процесу хлороводоничне киселине. Када су ове униформне наночестице распршене у филму боје, оне конзистентније расипају видљиву светлост, што резултира већом пропусношћу светлости. Ефекти: У примени премаза за дрво, премази који користе хлороводоничну киселину-обрађен силицијум могу беспрекорно показати природну текстуру и боју дрвета, чинећи кристално чистим. У индустријским премазима белих или светлих{6}}боја, постиже чистије и светлије нијансе, повећавајући укупну естетску вредност производа.

Предност два: врхунска дисперзибилност и дуготрајна{0}}стабилност складиштења

Степен дисперзије силицијум диоксида у систему боје директно одређује перформансе и стабилност премаза.

Принцип: Преостали сулфатни јони у силицијум диоксиду обрађеном сумпорном киселином- делују као електролит, компримујући двоструки слој на површини честица пигмента и пунила, слабећи електростатичко одбијање између честица, тако лако изазивајући флокулацију и грубост. Овај феномен се назива "ефекат соли". Силицијум диоксид обрађен хлороводоничном киселином-, са својим изузетно малим остатком неорганске соли, минимизира овај фактор нестабилности. Његова чиста површина такође смањује непредвидиве интеракције са смолама и растварачима узроковане нечистоћама, што резултира бољом компатибилношћу.

Ефекти: Превлаке које користе хлороводоничну киселину-прерађену силицијум диоксид су ефикасније током фазе млевења и дисперзије, лакше постижући идеалну финоћу. Што је још важније, систем премаза одржава одличну стабилност током складиштења током неколико месеци, спречавајући значајно повећање вискозитета, гелирање или формирање честица услед агрегације силицијум диоксида, значајно продужавајући век трајања производа.

Предност три: ефикасна и стабилна анти-контрола против таложења и тиксотропна контрола

Једна од основних функција силицијум диоксида је да обезбеди тиксотропију и својства против-слагања формирањем мреже водоничних веза кроз своје површинске силанолне групе.

Принцип: Иако оба типа силицијум диоксида могу да изграде ову мрежну структуру, силицијум диоксид обрађен хлороводоничном киселином-, због своје чисте површине, доживљава мање сметњи од заосталих јона у формирању водоничних веза. Резидуални јони се компетитивно везују за силанолне групе или ометају јачину водоничних веза, што доводи до нестабилне мрежне структуре. Стога, хлороводоничном киселином-обрађен силицијум диоксид може да изгради јачу и униформнију тродимензионалну мрежу.

Ефекти: Ова мрежа ефикасније подржава честице пигмента, спречавајући их да се таложе и формирају чврст седимент током складиштења; могу се лако поново распршити уз само лагано мешање. Истовремено, даје одличну тиксотропију боји: висок вискозитет у статичком стању спречава опуштање; под силом наношења смицања (као што је четкање и премазивање ваљком), вискозитет се брзо смањује, чинећи четкање глатким и без напора. Ово га чини посебно погодним за дебеле-премазе нанесене на вертикалне површине.

Предност четири: побољшана отпорност на временске услове и дуготрајна{0}}трајност

Ово је често потцењена, али кључна предност силицијум-диоксида који обрађује хлороводоничну киселину-, посебно у области индустријске заштите, поморских и архитектонских премаза на отвореном.

Принцип: Преостали сулфатни јони у сумпорној киселини-процесу силицијум диоксида су потенцијални „деструктивни молекули“. Када је филм боје изложен влази и циклусима високих и ниских-температура дуже време, ове количине сулфата у траговима могу да се растворе и реагују са смолом у филму боје, или да катализују оксидативну деградацију и реакције хидролизе смоле, убрзавајући старење филма боје.

Ефекат: Коришћење силицијум диоксида високе -чистоће хлороводоничне киселине- у основи елиминише пут разградње изазван унутрашњим нечистоћама. Због тога филм боје показује супериорну отпорност на воду и слани спреј. Његово задржавање сјаја је веће и мање је подложан проблемима као што су кредање, пуцање и стварање пликова, чиме се обезбеђује дуготрајнија-заштита премазаног предмета и смањују трошкови одржавања.

На основу горе наведених предности перформанси, можемо јасно дефинисати области примене ова два производа.

Преферирани избор за врхунске-примјене: У премазима за дрво (посебно за врхунски-намјештај и премазе за подове), боје за фарбање аутомобила, премазе за калемове, индустријске заштитне премазе високих-заштита, морске боје и пластичне премазе и декоративне премазе са екстремним захтјевима за изглед и издржљивост{3} треба узети у обзир само избор хлороводоничне киселине{3}. Вредност коју доноси у смислу одличне транспарентности, стабилности и-дуготрајне заштите далеко надмашује њену инкременталну цену.

Разматрања трошкова: Мора се признати да генерално-унутрашње латекс боје или неке-индустријске боје ниске класе код којих естетски и-захтеви за дуготрајну издржљивост нису високи, силицијум диоксид у процесу сумпорне киселине{3}}и даље има место због своје конкурентности у погледу цене.

Закључни предлог: За произвођаче боја, избор хлороводоничне киселине-процесног силицијум-диоксида није само плаћање за сировину, већ и стратешко улагање у квалитет производа, репутацију бренда и вредност купаца. Представља надоградњу са "употребљивог" на "једноставно за употребу" и "издржљиво".

Контактирајте сада