Nella progettazione delle formule di rivestimento, l'equilibrio tra tixotropia e livellamento determina direttamente la sensazione di costruzione, la capacità anti-cedimento, l'aspetto del rivestimento e l'effetto del rivestimento finale. Gli additivi tradizionali come la silice pirogenica, gli agenti reologici organici e la bentonite possono fornire tissotropia, ma spesso comportano problemi come aumento dei costi, compatibilità limitata, insufficiente stabilità alle alte temperature e diminuzione della brillantezza.
Tissotropia e livellamento sono una coppia di caratteristiche chiave contraddittorie che determinano la qualità finale della formazione del film e le prestazioni costruttive dei rivestimenti. Partendo dai principi della chimica dei colloidi e dell'interfaccia, nonché della reologia, questo articolo elabora sistematicamente la dimensione delle particelle, la morfologia, le proprietà superficiali e la frazione volumetrica dei riempitivi come componente principale dei rivestimenti e i loro meccanismi di regolazione sul comportamento di assottigliamento al taglio, valore di snervamento, cinetica di recupero e finestra di livellamento del flusso dei rivestimenti. Decostruendo la rete di microinterazione dell'"additivo della resina riempitiva", viene fornita agli ingegneri del rivestimento una serie di strategie di progettazione prevedibili delle prestazioni reologiche basate sulla selezione scientifica e sulla composizione dei riempitivi, con l'obiettivo di ottenere un controllo ottimale del processo dinamico dallo stoccaggio ad alta viscosità alla costruzione a bassa viscosità, e quindi al rapido recupero strutturale per resistere al cedimento.
La tixotropia si riferisce al comportamento di assottigliamento al taglio di un rivestimento, in cui diventa più sottile sotto la forza di taglio e recupera rapidamente la sua consistenza dopo aver interrotto il taglio. Determina se il rivestimento è resistente al cedimento, non si deposita, è facile da applicare e non schizza.
L'appiattimento si riferisce alla capacità di un rivestimento di superare la tensione superficiale e la viscosità interna dopo il rivestimento e di estendersi automaticamente su una superficie della pellicola uniforme e piatta. Determina se il rivestimento non presenta segni di pennello, buccia d'arancia, fori di spillo e lucentezza uniforme.
Nelle formule tradizionali, tissotropia e livellamento sono spesso contraddittori: un'elevata viscosità porta a uno scarso livellamento; Il livellamento è troppo buono, tende a cedere e ad assestarsi.
Il valore fondamentale dei filler è rompere questa contraddizione e ottenere risultati ottimali per entrambi contemporaneamente.
Riempitivinon sono semplicemente "riempiti", ma formano tre strutture chiave nei rivestimenti attraverso la forma delle particelle, la distribuzione granulometrica, l'area superficiale specifica, l'attività superficiale, il valore di assorbimento dell'olio e lo stato di dispersione:
Le particelle di riempitivo con proporzioni elevate ed elevata area superficiale specifica si sovrappongono e assorbono la resina in uno stato statico, formando una struttura a rete fisica per mantenere una certa viscosità del rivestimento e prevenire la sedimentazione dei pigmenti e il cedimento del rivestimento.
Quando sottoposta a forze di taglio derivanti da spazzolatura, spruzzatura e rivestimento a rullo, la struttura della rete si disfa istantaneamente, la viscosità diminuisce e la costruzione è liscia;
Dopo che la forza esterna scompare, la struttura a rete recupera rapidamente e mantiene la sua forma, fenomeno noto come recupero tissotropico.
Le particelle di riempitivo con forma quasi sferica, granulometria regolare e superficie liscia svolgono un ruolo simile ai "micro cuscinetti a sfera" nei rivestimenti, riducendo l'attrito all'interno del sistema, migliorando la duttilità del flusso, aiutando il rivestimento a livellarsi rapidamente, eliminando segni di pennello e difetti.
Combinando riempitivi con un'ampia distribuzione granulometrica, si forma un impaccamento stretto, che riduce il contenuto di resina libera, stabilizza la viscosità e non ostacola il flusso, ottenendo un equilibrio dinamico tra elevata tissotropia e livellamento ottimale del rivestimento.
In poche parole:
Costruire una rete con riempitivi=controllare la tissotropia;
Particelle lubrificanti del riempitivo = migliorano il livello del flusso;
Composizione scientifica di riempitivi=ottenimento di entrambi contemporaneamente.
Diversoriempitivipresentano contributi reologici completamente diversi nei rivestimenti e le aziende possono scegliere con precisione in base al tipo di rivestimento:
Rappresentante: talco, polvere di mica
Caratteristiche: Forma una struttura sovrapposta a strati, forte tissotropia, adatta per rivestimenti di costruzioni di superfici verticali come pittura murale, vernice anticorrosione e vernice navale.
Vantaggi: Eccellente effetto anti-cedimento, migliorando al tempo stesso la tenuta e la durezza del rivestimento.
Rappresentante: Wollastonite, Carbonato di Calcio Fibroso
Caratteristiche: Elevato rapporto d'aspetto, robusta struttura a rete, adatto per rivestimenti che richiedono elevato antisedimentazione e rivestimento ad alto spessore.
Applicabile: anticorrosivo per carichi pesanti, rivestimento per pavimenti, primer industriale.
Rappresentante: idrossido di alluminio, polvere di quarzo, micropolvere di silicio sferica, solfato di bario precipitato
Caratteristiche: particelle lisce, forte effetto rotolante, migliorano significativamente il livellamento, la brillantezza, la pienezza e riducono la viscosità del sistema.
Applicabile: finitura, vernice lucida, vernice per mobili, rivestimenti industriali, rivestimenti elettronici.
Rappresentante: Terra di diatomee, silice in fase gassosa, bentonite microporosa
Caratteristica: forte effetto tissotropico, ma la quantità aggiunta deve essere controllata per evitare di influenzare il livellamento.
Applicabile: mastice, primer, rivestimento a film spesso.
Composto con talco, calcio pesante e polvere di mica per garantire tissotropia e anti-cedimento, pur avendo un buon livellamento.
Composto principalmente da wollastonite, polvere di mica e solfato di bario, con forte tixotropia, rivestimento ad alto spessore e assenza di sedimentazione.
Composto principalmente da idrossido di alluminio sferico, solfato di bario precipitato e micro polvere di silicio, con livellamento finale, elevata brillantezza ed elevata pienezza.
Mescolare riempitivi con grana grossa e fine per garantire livellamento, resistenza alla compressione e lavorabilità.
Principalmente utilizzando fogli similiriempitivi, con forte tissotropia, anti-cedimento e prestazioni anticorrosione migliorate.
In linea con la tendenza dell’industria globale dei rivestimenti che si sviluppa verso prestazioni elevate, basso costo, stabilità e protezione ambientale, il controllo preciso della tixotropia e del livellamento attraverso i riempitivi è diventato la tecnologia principale della moderna progettazione delle formule di rivestimento.
I riempitivi non sono solo materiali di riempimento, ma anche modificatori reologici, potenziatori delle prestazioni del rivestimento e agenti di ottimizzazione dei costi. Una selezione ragionevole della morfologia delle particelle, delle dimensioni delle particelle, dell'area superficiale specifica, della modificazione della superficie e degli schemi di composizione può consentire ai rivestimenti di possedere contemporaneamente:
-Eccellente tixotropia: nessun assestamento, nessun cedimento, facile da costruire
-Eccellenti prestazioni livellanti: assenza di segni di pennellata, elevata brillantezza, superficie della pellicola perfetta
-Maggiore stabilità: adattabile a diversi climi e metodi di costruzione in tutto il mondo
