Ứng dụng của bari sunfat kết tủa trong sơn bột nhiệt độ cao
Nó có độ phản xạ cao trong phạm vi bước sóng 300-400um và có thể bảo vệ màng sơn khỏi lão hóa do ánh sáng. Nó là chất ổn định mờ trắng hiệu quả và giá rẻ. Cấu trúc tinh thể giống như kim của nó làm cho nó trở thành chất làm phẳng tốt và có thể tăng tính chất làm phẳng của lớp phủ, có thể được sử dụng trong lớp phủ tự làm sạch như một chất tăng cường; Đồng thời, do bari sunfat hấp thụ dầu thấp nên nó có lượng chất độn cao, do đó có thể giảm chi phí phủ.
Đầu tiên, ảnh hưởng của kích thước hạt đến độ bóng của lớp phủ
Kích thước hạt bari sunfat càng mịn thì độ bóng của lớp phủ bột càng cao và độ bóng cao nhất của lớp phủ bột được tạo ra bởi bari sunfat kết tủa.
Hai, kiểm soát hạt thô bằng bột phủ phẳng
Bari sulfat kết tủa (PBS), một dạng tổng hợp của bari sulfat (BaSO₄), được công nhận rộng rãi vì đặc tính đặc biệt của nóđộ trắng, tính trơ về mặt hóa học và phân bố kích thước hạt được kiểm soát. Những đặc tính này làm cho PBS trở thành chất độn chức năng có giá trị tronglớp phủ bột nhiệt độ cao, tăng cường độ bền, tính chất cơ học và chất lượng thẩm mỹ.
Bài viết này cung cấp mộtthăm dò kỹ thuật toàn diệncủa ứng dụng PBS trong lớp phủ bột nhiệt độ cao, kiểm tratính chất vật liệu, nguyên tắc kỹ thuật, cân nhắc về quy địnhvà hướng dẫn thực tế. Tài liệu này cũng giải quyết các câu hỏi thường gặp để hỗ trợ các nhà pha chế và nhà sản xuất tối ưu hóa lớp phủ của họ cho các môi trường khắc nghiệt.
Hiểu về Bari sulfat kết tủa (PBS)
PBS được sản xuất thông qua quá trình kết tủa hóa học, tạo rađộ tinh khiết cao (>99%), kích thước hạt siêu mịn và đồng đềubột bari sulfat. So với barit tự nhiên, PBS cung cấp:
Thượng đẳngđộ sáng và độ trắng
Hẹp hơn và có thể kiểm soát đượcphân bố kích thước hạt (thường là 0,1–2 μm)
nâng caokhả năng phân tántrong ma trận nhựa
Xuất sắctính trơ về mặt hóa học và tính ổn định nhiệt
Vai trò của PBS trong sơn bột nhiệt độ cao
Lớp phủ bột chịu nhiệt độ cao được thiết kế cho các ứng dụng mà bề mặt thường tiếp xúc với nhiệt độ trong khoảng200°C và 400°C, chẳng hạn như các thành phần ô tô, máy móc công nghiệp và đồ gia dụng. Trong các hệ thống này, PBS phục vụ một số chức năng quan trọng:
1.Chất kéo dài và chất độn
PBS hoạt động như một chất độn tiết kiệm chi phí giúp duy trì hoặc cải thiệnđộ bền cơ học và độ cứngmà không ảnh hưởng đến khả năng chịu nhiệt.
Nó làm giảm tổng chi phí của các công thức trong khi vẫn duy trì các đặc tính màng mong muốn.
2.Cải thiện bề mặt hoàn thiện
Do nókích thước hạt mịn và độ sáng cao, PBS tăng cườngđộ mịn, độ bóng và độ trắngcủa lớp phủ.
Nó làm giảm các khuyết tật bề mặt và cải thiệnđộ mờ đục và khả năng ẩn.
3.Ổn định nhiệt
PBS vẫn cònổn định về mặt hóa học và vật lý ở nhiệt độ cao, đảm bảo tính toàn vẹn của lớp phủ trong quá trình bảo dưỡng (thường là 180–220°C) và trong quá trình sử dụng.
Điểm nóng chảy cao (~1580°C) ngăn ngừa sự phân hủy hoặc đổi màu dưới tác động của nhiệt.
4.Chống trầy xước và mài mòn
PBS tăng cườngchống trầy xướccủa lớp phủ bột đã đóng rắn bằng cách gia cố ma trận nhựa, góp phần tạo nên lớp hoàn thiện bền lâu hơn.
Nguyên tắc kỹ thuật và thông số vật liệu
Kích thước hạt và phân bố
Kích thước hạt tối ưu cho PBS trong sơn tĩnh điện thường là0,5–1,5 μm, cân bằng khả năng phân tán và độ mịn bề mặt.
PSD hẹp giúp tránh hiện tượng kết tụ, đảm bảo phân bố đồng đều trong ma trận bột.
Trọng lượng riêng và mật độ khối
PBS có trọng lượng riêng cao (~4,4 g/cm³), cho phépxây dựng màng và gia cố cơ họckhông có trọng lượng quá mức.
xử lý bề mặt
Các hạt PBS có thể được xử lý bề mặt bằngchất kết hợp silane hoặc axit stearicđể tăng cường khả năng tương thích với các hệ thống nhựa nhưpolyester, epoxy hoặc polyurethane.
Hành vi nhiệt
Phân tích trọng lượng nhiệt (TGA) xác nhậnĐộ ổn định của PBS lên đến 1000°C, đảm bảo nó sẽ không bị phân hủy hoặc phản ứng trong các chu trình bảo dưỡng thông thường.
Cân nhắc về quy định và an toàn
| Quy định / Tiêu chuẩn | Sự liên quan đến PBS trong sơn tĩnh điện |
|---|---|
| ĐẠT ĐƯỢC (EC 1907/2006) | Tuân thủ đăng ký và hạn chế hóa chất |
| Chỉ thị RoHS 2011/65/EU | Giới hạn các chất nguy hại (Pb, Cd, Hg) |
| OSHA (29 CFR 1910.1000) | Giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp đối với bụi hô hấp |
| Tiêu chuẩn ASTMD3451 | Tiêu chuẩn kỹ thuật cho sơn tĩnh điện |
| Tiêu chuẩn ISO9001 | Chứng nhận quản lý chất lượng cho nhà sản xuất |
Trong quá trình sản xuất và xử lý, các biện pháp kiểm soát bụi (thông gió, mặt nạ phòng độc) là cần thiết để bảo vệ người lao động.
Hướng dẫn ứng dụng thực tế
công thức: Kết hợp PBS tại5–20% khối lượngcủa tổng công thức sơn phủ bột tùy thuộc vào các đặc tính cơ học và thẩm mỹ mong muốn.
phân tán: Sử dụng máy trộn cắt cao hoặc máy nghiền bi để đạt đượcphân tán đồng đềuvà tránh sự kết tụ của các hạt.
chữa bệnh: Đảm bảo nhiệt độ lưu hóa phù hợp với yêu cầu của nhựa (180–220°C) để kích hoạt liên kết chéo mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của PBS.
Kiểm tra: Chỉ đạokiểm tra độ bóng, độ cứng, độ bám dính và khả năng chống mài mòntheo tiêu chuẩn ASTM hoặc ISO để xác minh hiệu suất lớp phủ.
Ví dụ nghiên cứu trường hợp
Một nhà sản xuất sơn tĩnh điện đã thêm vàoPBS xử lý bề mặt 10% (kích thước hạt trung bình 0,8 μm)thành lớp phủ bột gốc polyester. Kết quả là:
Tăng độ cứng 15% (đo bằng thử nghiệm độ cứng bút chì ASTM D3363)
Độ bóng được cải thiện sau khi chịu thời tiết khắc nghiệt (ASTM D522)
Độ mờ đục và độ sáng được cải thiện (được đo bằng máy đo màu Hunter Lab)
Không có ảnh hưởng xấu đến thời gian bảo dưỡng hoặc độ bám dính của màng
Những câu hỏi thường gặp (FAQ)
Câu hỏi 1: Tại sao nên chọn bari sunfat kết tủa thay vì bari tự nhiên trong sơn bột?
MỘT:PBS cung cấp độ tinh khiết vượt trội, kích thước hạt được kiểm soát và khả năng phân tán tốt hơn, dẫn đến độ hoàn thiện bề mặt và tính chất cơ học được nâng cao so với barit tự nhiên.
Câu hỏi 2: Mức tải trọng PBS điển hình trong lớp phủ bột nhiệt độ cao là bao nhiêu?
MỘT:Thường dao động từ5% đến 20% theo trọng lượng, được điều chỉnh dựa trên yêu cầu về hiệu suất và chi phí.
Câu hỏi 3: PBS có tương thích với tất cả các loại nhựa phủ bột không?
MỘT:PBS thường tương thích vớihệ thống nhựa polyester, epoxy và nhựa lai, đặc biệt là khi xử lý bề mặt để cải thiện độ bám dính.
Câu hỏi 4: Có lo ngại nào về môi trường khi sử dụng PBS không?
MỘT:PBS trơ về mặt hóa học và không độc hại. Tuy nhiên, cần kiểm soát việc tạo ra bụi để tuân thủ các tiêu chuẩn về sức khỏe nghề nghiệp.
Câu 5: PBS ảnh hưởng đến quá trình bảo dưỡng như thế nào?
MỘT:PBS ổn định nhiệt và không ảnh hưởng đến quá trình liên kết chéo của nhựa. Sự phân tán thích hợp đảm bảo quá trình đóng rắn đồng đều mà không có khuyết tật.
