Bari sunfat có tính trơ hóa học tuyệt vời, trọng lượng riêng cao và khả năng hấp thụ dầu thấp, làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong chống ăn mòn Lớp phủ. Màng sơn có khả năng chống axit và kiềm tốt, độ nhớt thấp và độ phẳng mịn.
Tuy nhiên, chất độn vô cơ có thể có vấn đề về khả năng tương thích giao diện với nhựa hữu cơ, ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý và hóa học cuối cùng của màng sơn. Để cải thiện khả năng tương thích, chất độn vô cơ thường được biến đổi bề mặt.
Vì các chất điều chỉnh bề mặt khác nhau có chức năng riêng biệt, nên việc lựa chọn chất điều chỉnh phù hợp là rất quan trọng đối với các hệ thống khác nhau. Một nghiên cứu so sánh đã được tiến hành bằng cách thử nghiệm các tính chất cơ học thông thường, khả năng chống nước ban đầu, khả năng chống phun muối, khả năng chống nước khử ion ở nhiệt độ phòng, khả năng chống axit sunfuric 0,1 mol/L và khả năng chống natri hydroxit 0,1 mol/L của màng sơn.
1. Quá trình thực nghiệm
Quá trình chuẩn bị:
(1) Thêm nhựa este epoxy và chất làm khô gốc nước theo trình tự, khuấy ở tốc độ 400-600 vòng/phút ở tốc độ thấp. Sau đó, thêm chất trung hòa DMEA và tiếp tục khuấy ở tốc độ thấp.
(2) Dần dần thêm nước vào từng lượng nhỏ để nhũ hóa, điều chỉnh tốc độ khoảng 1000 vòng/phút dựa trên quá trình nhũ hóa.
(3) Sau khi nhũ hóa, thêm chất phân tán và chất phá bọt theo trình tự, đảm bảo phân tán đều.
(4) Thêm muội than, khuấy ở tốc độ thấp và đậy nắp sau khi thêm tất cả các vật liệu. Phân tán ở tốc độ khoảng 1200 vòng/phút, sau đó thêm bari sunfat và stronti crom vàng. Tiếp tục phân tán trước khi thêm tất cả các thành phần còn lại để phân tán thêm.
(5) Cho hạt zirconium vào nghiền ở tốc độ 3000-3500 vòng/phút trong 1 giờ, điều chỉnh độ mịn của dao cạo cho phù hợp.
2. Kết quả thực nghiệm
2.1 So sánh hiệu suất của các loại Bari sulfat siêu mịn khác nhau
Các tính chất vật lý cơ bản của bari sunfat siêu mịn đã được thử nghiệm theo GB/T
37041-2018 tiêu chuẩn, với kết quả được thể hiện ở Bảng 2.
Ba chất điều chỉnh bề mặt khác nhau đã được sử dụng để điều chỉnh bột bari sunfat. Độ trắng, kích thước hạt và các chỉ số khác của sản phẩm đã điều chỉnh vẫn tương tự như bột ban đầu. Độ hấp thụ dầu giảm 1 điểm, nhưng mức giảm không đáng kể. Điều này là do tác nhân liên kết được sử dụng làm chất điều chỉnh không ảnh hưởng nhiều đến độ hấp thụ dầu của bột.
Bốn loại chất độn bari sunfat được chế tạo dựa trên công thức trong Bảng 1 và hiệu suất ứng dụng của chúng trong sơn lót epoxy este gốc nước được so sánh.
2.2 Kiểm tra hiệu suất thông thường
Khi bari sulfat biến tính với các tác nhân khác nhau được sử dụng trong sơn lót epoxy este gốc nước, độ phân tán của nó vẫn ổn định. Nó đáp ứng yêu cầu sản phẩm là 10 µm trong cùng thời gian nghiền. Điều này là do nó đã là một trong những chất độn khoáng phi kim loại phân tán nhiều nhất, để lại không gian hạn chế cho việc cải tiến thêm thông qua việc biến tính bề mặt.
Về độ cứng và độ bám dính, bari sunfat biến tính bề mặt không cho thấy sự cải thiện đáng kể so với bột ban đầu. Sự thay đổi độ cứng giữa các chất độn khác nhau chủ yếu phụ thuộc vào độ cứng Mohs của chúng, với bari sunfat được đánh giá ở mức 3, được coi là trung bình. Vì nó thường không được sử dụng để tăng cường độ cứng của màng sơn, nên việc biến tính có ít tác dụng trong khía cạnh này.
Về độ bóng, bari sunfat biến tính có hiệu suất tương tự như bột ban đầu. Điều này chủ yếu là do khả năng hấp thụ dầu của nó gần như không thay đổi, dẫn đến cải thiện độ bóng tối thiểu.
Về độ ổn định khi lưu trữ, bari sulfat biến tính bằng tác nhân liên kết titanat và silan epoxy bị thô đi, trong khi bột ban đầu và bari sulfat biến tính bằng alkyl silan không gặp phải vấn đề này.
2.3 Kiểm tra hiệu suất chống ăn mòn
So với bột ban đầu, bari sunfat biến tính bằng tác nhân liên kết titanat cho thấy khả năng chống axit và nước được cải thiện đáng kể.
- Khả năng kháng axit tăng từ 14 ngày lên 25 ngày.
- Khả năng chống chịu với nước khử ion ở nhiệt độ phòng được cải thiện từ 17 ngày lên 32 ngày.
- Khả năng kháng kiềm giảm nhẹ.
- Khả năng chống nước và chống muối ban đầu vẫn không thay đổi.
Tuy nhiên, bari sulfat biến tính bằng alkyl silane và epoxy silane không cho thấy sự cải thiện đáng kể, một số tính chất thậm chí còn giảm nhẹ. Điều này là do các tác nhân ghép silane chủ yếu dựa vào quá trình thủy phân để tạo thành nhóm hydroxyl, liên kết với các nhóm hydroxyl trên bề mặt khoáng chất. Vì bari sulfat có hàm lượng hydroxyl thấp nên hiệu ứng biến tính yếu.
Mặt khác, các tác nhân ghép titanat tạo thành liên kết hóa học với chất độn vô cơ thông qua các nhóm alkoxy, tạo ra một lớp đơn hoạt động hữu cơ tại giao diện vô cơ-hữu cơ. Điều này cải thiện khả năng tương thích giữa bari sulfat và nhựa hữu cơ, tăng cường đáng kể khả năng chống axit và nước của lớp phủ.
3. Kết luận
Bari sunfat có những ưu điểm như trọng lượng riêng cao, hạt dày đặc và hấp thụ dầu thấp, dẫn đến khả năng phân tán và bám dính tốt. Tuy nhiên, việc sửa đổi bề mặt không cải thiện được nhiều tính chất này.
Vì bari sunfat có độ cứng Mohs là 3 nên không thích hợp để tăng độ cứng của màng sơn. Ngoài ra, do hàm lượng hydroxyl thấp nên việc biến tính bằng chất kết dính silan không hiệu quả, dẫn đến việc tăng hiệu suất tối thiểu.
Trong số các sửa đổi đã được thử nghiệm, các tác nhân liên kết titanate đạt được kết quả tốt nhất. Khi được sử dụng trong lớp sơn lót epoxy este, chúng tăng cường đáng kể khả năng chống axit và nước, khiến chúng trở thành lựa chọn hiệu quả nhất để cải thiện độ bền của lớp phủ.
Chọn Bột sử thi để có giải pháp xử lý bột hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường!
Liên hệ với chúng tôi để tìm hiểu thêm về sản phẩm của chúng tôi!
