Trong thiết kế các công thức lớp phủ, sự cân bằng giữa thixotropy và san lấp mặt bằng quyết định trực tiếp đến cảm giác thi công, khả năng chống chảy xệ, hình thức lớp phủ và hiệu quả lớp phủ cuối cùng. Các chất phụ gia truyền thống như silica bốc khói, chất lưu biến hữu cơ và bentonite có thể mang lại khả năng thixotropy, nhưng thường gây ra các vấn đề như tăng chi phí, khả năng tương thích hạn chế, không đủ ổn định ở nhiệt độ cao và giảm độ bóng.
Thixotropy và san lấp mặt bằng là một cặp đặc điểm trái ngược nhau quyết định chất lượng tạo màng cuối cùng và hiệu suất thi công của lớp phủ. Bắt đầu từ các nguyên tắc hóa học keo và giao diện, cũng như lưu biến học, bài viết này trình bày chi tiết một cách có hệ thống về kích thước hạt, hình thái, tính chất bề mặt và phần thể tích của chất độn là thành phần cốt lõi của lớp phủ và cơ chế điều chỉnh của chúng đối với hành vi cắt mỏng, giá trị năng suất, động học phục hồi và cửa sổ cân bằng dòng chảy của lớp phủ. Bằng cách giải mã mạng lưới tương tác vi mô của "phụ gia nhựa độn", một bộ chiến lược thiết kế hiệu suất lưu biến có thể dự đoán được dựa trên sự lựa chọn khoa học và kết hợp các chất độn được cung cấp cho các kỹ sư phủ, nhằm đạt được sự kiểm soát tối ưu của quá trình động từ lưu trữ độ nhớt cao đến xây dựng có độ nhớt thấp, sau đó phục hồi cấu trúc nhanh chóng để chống chảy xệ.
Thixotropy đề cập đến hành vi làm mỏng lớp phủ, trong đó nó trở nên mỏng hơn dưới lực cắt và nhanh chóng phục hồi tính nhất quán sau khi ngừng cắt. Nó xác định xem lớp phủ có khả năng chống chảy xệ, không lắng xuống, dễ thi công và không bị bắn tung tóe.
Làm phẳng đề cập đến khả năng của lớp phủ vượt qua sức căng bề mặt và độ nhớt bên trong sau khi phủ, và tự động mở rộng thành bề mặt màng phẳng và đồng nhất. Nó xác định xem lớp phủ có vết cọ, vỏ cam, lỗ kim và độ bóng đồng đều hay không.
Trong các công thức truyền thống, thixotropy và san lấp mặt bằng thường mâu thuẫn nhau: độ nhớt cao dẫn đến san lấp mặt bằng kém; Độ san lấp quá tốt dễ bị võng, lún.
Giá trị cốt lõi của chất làm đầy là phá vỡ mâu thuẫn này và đạt được kết quả tối ưu cho cả hai cùng một lúc.
chất độnkhông chỉ đơn giản là "lấp đầy", mà tạo thành ba cấu trúc chính trong lớp phủ thông qua hình dạng hạt, phân bố kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng, hoạt động bề mặt, giá trị hấp thụ dầu và trạng thái phân tán:
Các hạt độn có tỷ lệ khung hình cao và diện tích bề mặt riêng cao chồng lên nhau và hấp phụ nhựa ở trạng thái tĩnh, tạo thành cấu trúc mạng vật lý để duy trì độ nhớt nhất định của lớp phủ và ngăn chặn sự lắng đọng sắc tố và độ võng của lớp phủ.
Khi chịu lực cắt từ việc quét, phun và sơn lăn, cấu trúc lưới ngay lập tức bong ra, độ nhớt giảm và kết cấu trơn tru;
Sau khi ngoại lực biến mất, cấu trúc lưới nhanh chóng phục hồi và duy trì hình dạng, được gọi là phục hồi thixotropic.
Các hạt độn có hình dạng gần như hình cầu, kích thước hạt đều, bề mặt nhẵn có vai trò tương tự như “vòng bi siêu nhỏ” trong lớp phủ, làm giảm ma sát trong hệ thống, cải thiện độ dẻo dòng chảy, giúp lớp phủ nhanh chóng san phẳng, loại bỏ vết cọ và khuyết tật.
Bằng cách trộn các chất độn với sự phân bổ kích thước hạt rộng, hình thành sự đóng gói chặt chẽ, giảm hàm lượng nhựa tự do, ổn định độ nhớt và không cản trở dòng chảy, đạt được sự cân bằng động giữa tính thixotropy cao và độ phẳng tối ưu của lớp phủ.
Nói một cách đơn giản:
Xây dựng mạng lưới với các chất độn=kiểm soát thixotropy;
Các hạt bôi trơn phụ=cải thiện mức độ dòng chảy;
Sự kết hợp khoa học của chất độn=đạt được cả hai cùng một lúc.
Khác biệtchất độnthể hiện những đóng góp lưu biến hoàn toàn khác nhau trong lớp phủ và các công ty có thể lựa chọn chính xác theo loại lớp phủ:
Đại diện: bột talc, bột mica
Đặc điểm: Tạo thành cấu trúc chồng lớp nhiều lớp, có tính thixotropy mạnh, thích hợp cho các lớp phủ xây dựng bề mặt thẳng đứng như sơn tường, sơn chống ăn mòn, sơn tàu thủy.
Ưu điểm: Có tác dụng chống chảy xệ tuyệt vời, đồng thời cải thiện độ kín và độ cứng của lớp phủ.
Đại diện: Wollastonite, Canxi cacbonat dạng sợi
Đặc điểm: Tỷ lệ khung hình cao, cấu trúc lưới chắc chắn, thích hợp cho các lớp phủ yêu cầu độ chống lắng cao và lớp phủ có độ dày cao.
Áp dụng: chống ăn mòn nặng, sơn sàn, sơn lót công nghiệp.
Đại diện: Nhôm hydroxit, bột thạch anh, bột vi silicon hình cầu, bari sunfat kết tủa
Đặc điểm: Các hạt mịn, hiệu ứng lăn mạnh, cải thiện đáng kể độ phẳng, độ bóng, độ đầy đặn và giảm độ nhớt của hệ thống.
Áp dụng: Sơn phủ ngoài, Sơn có độ bóng cao, Sơn nội thất, Sơn công nghiệp, Sơn điện tử.
Đại diện: Đất diatomit, silica pha khí, bentonite vi xốp
Đặc điểm: Hiệu ứng thixotropic mạnh, nhưng lượng thêm vào cần được kiểm soát để tránh ảnh hưởng đến việc thăng cấp.
Áp dụng: Bột trét, sơn lót, lớp phủ màng dày.
Phối hợp với bột talc, canxi nặng, bột mica vừa đảm bảo tính thixotropy, chống chảy xệ, vừa có độ san phẳng tốt.
Chủ yếu bao gồm wollastonite, bột mica và bari sunfat, có khả năng thixotropy mạnh, lớp phủ có độ dày cao và không lắng đọng.
Chủ yếu bao gồm nhôm hydroxit hình cầu, bari sunfat kết tủa và bột vi silicon, có độ san lấp mặt bằng tối ưu, độ bóng cao và độ đầy đặn cao.
Trộn chất độn với cấp thô và cấp mịn để đảm bảo độ phẳng, khả năng chịu nén và khả năng thi công.
Chủ yếu sử dụng dạng tờchất độn, với khả năng thixotropy mạnh, chống chảy xệ và cải thiện hiệu suất chống ăn mòn.
Theo xu hướng ngành công nghiệp sơn phủ toàn cầu đang phát triển theo hướng hiệu suất cao, chi phí thấp, ổn định và bảo vệ môi trường, việc kiểm soát chính xác thixotropy và san lấp mặt bằng thông qua chất độn đã trở thành công nghệ cốt lõi của thiết kế công thức sơn phủ hiện đại.
Chất độn không chỉ là vật liệu làm đầy mà còn là chất biến đổi lưu biến, chất tăng cường hiệu suất lớp phủ và tác nhân tối ưu hóa chi phí. Việc lựa chọn hợp lý hình thái hạt, kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng, sự biến đổi bề mặt và sơ đồ kết hợp có thể cho phép các lớp phủ đồng thời sở hữu:
-Tính thixotropy tuyệt vời: không lắng, không võng, dễ thi công
-Hiệu suất san lấp mặt bằng tuyệt vời: không có vết cọ, độ bóng cao, bề mặt màng hoàn hảo
-Độ ổn định cao hơn: thích ứng với các vùng khí hậu và phương pháp xây dựng khác nhau trên toàn thế giới
