يتميز كبريتات الباريوم بخمول كيميائي ممتاز، وكثافة عالية، وامتصاص منخفض للزيوت، مما يجعله واسع الاستخدام في الطلاءات المقاومة للتآكل. ويُظهر غشاء الطلاء مقاومة جيدة للأحماض والقلويات، ولزوجة منخفضة، وسطحًا أملسًا.
ومع ذلك، قد تواجه الحشوات غير العضوية مشكلات تتعلق بتوافق الواجهة مع الراتنجات العضوية، مما يؤثر على الخصائص الفيزيائية والكيميائية النهائية لطبقة الطلاء. لتحسين التوافق، يتم عادةً تعديل سطح الحشوات غير العضوية.
نظرًا لأن تعديلات السطح المختلفة لها وظائف مميزة، فإن اختيار التعديل المناسب أمر بالغ الأهمية للأنظمة المختلفة. أجريت دراسة مقارنة من خلال اختبار الخصائص الميكانيكية التقليدية، ومقاومة الماء الأولية، ومقاومة رذاذ الملح، ومقاومة الماء منزوع الأيونات في درجة حرارة الغرفة، ومقاومة حامض الكبريتيك بتركيز 0.1 مول/لتر، ومقاومة هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 0.1 مول/لتر من طبقة الطلاء.
1. العملية التجريبية
عملية التحضير:
(1) أضف راتنج الإستر الإيبوكسي ومادة التجفيف القائمة على الماء بالترتيب، مع التحريك بسرعة 400-600 دورة/دقيقة على سرعة منخفضة. ثم أضف مادة DMEA المحايدة واستمر في التحريك بسرعة منخفضة.
(2) قم بإضافة الماء تدريجيًا بكميات صغيرة للاستحلاب، مع ضبط السرعة إلى حوالي 1000 دورة في الدقيقة بناءً على عملية الاستحلاب.
(3) بعد الاستحلاب، أضف المادة المشتتة وعامل إزالة الرغوة بالترتيب، مع ضمان التشتت المتساوي.
(4) أضف الكربون الأسود، وحرك بسرعة منخفضة، ثم قم بتغطية الغطاء بعد إضافة جميع المواد. قم بالتشتيت بسرعة 1200 دورة/دقيقة تقريبًا، ثم أضف كبريتات الباريوم وكروم السترونشيوم الأصفر. استمر في التشتيت قبل إضافة جميع المكونات المتبقية لمزيد من التشتيت.
(5) قم بإدخال حبيبات الزركونيوم للطحن بسرعة 3000-3500 دورة/دقيقة لمدة ساعة، مع ضبط دقة المكشطة وفقًا لذلك.
2. النتائج التجريبية
2.1 مقارنة أداء كبريتات الباريوم الدقيقة المختلفة
تم اختبار الخصائص الفيزيائية الأساسية لكبريتات الباريوم فائقة الدقة باتباع بريطانيا العظمى/تايلند
37041-2018 المعيار، مع النتائج الموضحة في الجدول 2.
تم استخدام ثلاثة أنواع مختلفة من مُعدِّلات السطح لتعديل مسحوق كبريتات الباريوم. ظل بياض المنتج المُعدل وحجم الجسيمات والمؤشرات الأخرى مماثلة للمسحوق الأصلي. انخفض امتصاص الزيت بمقدار نقطة واحدة، لكن الانخفاض لم يكن كبيرًا. كان هذا لأن عامل الربط المستخدم كمعدِّل لم يؤثر بشكل كبير على امتصاص المسحوق للزيت.
تم تحضير أربعة أنواع من حشوات كبريتات الباريوم بناءً على الصيغة الموضحة في الجدول 1، وتمت مقارنة أداء تطبيقها في برايمرات الإستر الإيبوكسي القائمة على الماء.
2.2 اختبار الأداء التقليدي
عند استخدام كبريتات الباريوم المعدلة بمواد مختلفة في برايمر إيبوكسي إستر مائي، تظل قابليتها للتشتت ثابتة. فهي تلبي متطلبات المنتج البالغة 10 ميكرومتر خلال نفس مدة الطحن. ويعود ذلك إلى كونها من أكثر الحشوات المعدنية غير الفلزية قابلية للتشتت، مما يحد من إمكانية تحسينها بشكل أكبر من خلال تعديل سطحها.
من حيث الصلابة والالتصاق، لا يظهر كبريتات الباريوم المعدلة على السطح أي تحسن كبير مقارنة بالمسحوق الأصلي. يعتمد تباين الصلابة بين الحشوات المختلفة بشكل أساسي على صلادة موس الخاصة بها، حيث تم تصنيف كبريتات الباريوم عند 3، وهو ما يعتبر متوسطًا. نظرًا لأنه لا يستخدم عادةً لتعزيز صلابة طبقة الطلاء، فإن التعديل له تأثير ضئيل في هذا الجانب.
فيما يتعلق باللمعان، فإن أداء كبريتات الباريوم المعدلة مماثل للمسحوق الأصلي. ويرجع هذا بشكل أساسي إلى أن امتصاص الزيت يظل دون تغيير تقريبًا، مما يؤدي إلى تحسن طفيف في اللمعان.
لتحقيق استقرار التخزين، يظهر كبريتات الباريوم المعدل بعامل اقتران التيتانات وسيلان الإيبوكسي خشونة، في حين أن المسحوق الأصلي وكبريتات الباريوم المعدلة بسيلان الألكيل لا تظهر هذه المشكلة.
2.3 اختبار أداء مقاومة التآكل
وبالمقارنة مع المسحوق الأصلي، يظهر كبريتات الباريوم المعدلة بعامل ربط التيتانات تحسنًا كبيرًا في مقاومة الأحماض والماء.
- تزداد مقاومة الحموضة من 14 يومًا إلى 25 يومًا.
- تتحسن مقاومة الماء منزوع الأيونات في درجة حرارة الغرفة من 17 يومًا إلى 32 يومًا.
- تنخفض مقاومة القلويات قليلاً.
- تبقى مقاومة الماء الأولية ومقاومة رذاذ الملح دون تغيير.
مع ذلك، لم يُظهر كبريتات الباريوم المُعدَّل باستخدام ألكيل سيلان وإيبوكسي سيلان أي تحسن ملحوظ، بل انخفضت بعض خصائصه انخفاضًا طفيفًا. ويعود ذلك إلى أن عوامل اقتران السيلان تعتمد أساسًا على التحلل المائي لتكوين مجموعات الهيدروكسيل، التي ترتبط بمجموعات الهيدروكسيل على سطح المعدن. ونظرًا لانخفاض محتوى الهيدروكسيل في كبريتات الباريوم، فإن تأثير التعديل يكون ضعيفًا.
من جهة أخرى، تُشكّل عوامل اقتران التيتانات رابطة كيميائية مع الحشو غير العضوي عبر مجموعات الألكوكسي، مما يُنشئ طبقة أحادية نشطة عضوية عند السطح البيني بين المادة غير العضوية والمادة العضوية. يُحسّن هذا التوافق بين كبريتات الباريوم والراتنجات العضوية، مما يُعزز بشكل كبير مقاومة الطلاء للأحماض والماء.
3. الخاتمة
تتمتع كبريتات الباريوم بمزايا مثل الجاذبية النوعية العالية والجسيمات الكثيفة وامتصاص الزيت المنخفض، مما يؤدي إلى تشتت جيد والالتصاق. ومع ذلك، فإن تعديل السطح يوفر تحسنًا ضئيلًا في هذه الخصائص.
نظرًا لأن كبريتات الباريوم تتمتع بصلابة 3 على مقياس موس، فهي غير مناسبة لزيادة صلابة طبقة الطلاء. إضافةً إلى ذلك، ونظرًا لانخفاض محتواها من الهيدروكسيل، فإن تعديلها باستخدام عوامل اقتران السيلان غير فعال، مما يؤدي إلى تحسين طفيف في الأداء.
من بين التعديلات التي تم اختبارها، حققت عوامل اقتران التيتانات أفضل النتائج. عند استخدامها في طبقات الأساس من إستر الإيبوكسي، فإنها تعزز بشكل كبير مقاومة الأحماض والماء، مما يجعلها الخيار الأمثل لتحسين متانة الطلاء.
يختار مسحوق ملحمي للحصول على حلول معالجة مسحوق فعالة وموفرة للطاقة وصديقة للبيئة!
اتصل بنا لتعرف المزيد عن منتجاتنا!
