แบเรียมซัลเฟตมีคุณสมบัติเฉื่อยทางเคมีดีเยี่ยม มีความหนาแน่นจำเพาะสูง และดูดซับน้ำมันต่ำ จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน ฟิล์มสีที่ได้มีคุณสมบัติทนต่อกรดและด่างได้ดี มีความหนืดต่ำ และเรียบเนียน.
อย่างไรก็ตาม สารตัวเติมอนินทรีย์อาจมีปัญหาความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซกับเรซินอินทรีย์ ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีขั้นสุดท้ายของฟิล์มสี โดยทั่วไปแล้ว เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ สารตัวเติมอนินทรีย์จะได้รับการดัดแปลงพื้นผิว
เนื่องจากสารปรับเปลี่ยนพื้นผิวแต่ละชนิดมีหน้าที่ที่แตกต่างกัน การเลือกสารปรับเปลี่ยนที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญสำหรับระบบที่แตกต่างกัน การศึกษาเปรียบเทียบได้ดำเนินการโดยการทดสอบคุณสมบัติทางกลทั่วไป ความต้านทานน้ำเริ่มต้น ความต้านทานการพ่นเกลือ ความต้านทานต่อน้ำที่ผ่านการดีไอออนไนซ์ที่อุณหภูมิห้อง ความต้านทานต่อกรดซัลฟิวริก 0.1 โมลต่อลิตร และความต้านทานต่อโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.1 โมลต่อลิตรของฟิล์มสี
1. กระบวนการทดลอง
ขั้นตอนการเตรียมการ:
(1) เติมเรซินอีพอกซีเอสเทอร์และสารทำให้แห้งที่เป็นน้ำตามลำดับ กวนด้วยความเร็วต่ำ 400-600 รอบ/นาที จากนั้นเติมสารทำให้เป็นกลาง DMEA และกวนต่อด้วยความเร็วต่ำ
(2) ค่อยๆ เติมน้ำทีละน้อยเพื่อทำให้เกิดอิมัลชัน โดยปรับความเร็วเป็นประมาณ 1,000 รอบต่อนาที ขึ้นอยู่กับกระบวนการสร้างอิมัลชัน
(3) หลังจากอิมัลชันแล้ว ให้เติมสารกระจายตัวและสารลดฟองตามลำดับเพื่อให้แน่ใจว่ากระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ
(4) เติมคาร์บอนแบล็ก คนด้วยความเร็วต่ำ และปิดฝาหลังจากใส่ส่วนผสมทั้งหมดแล้ว กระจายด้วยความเร็วประมาณ 1,200 รอบต่อนาที จากนั้นเติมแบเรียมซัลเฟตและสตรอนเซียมโครมเยลโลว์ กระจายต่อไปก่อนจะเติมส่วนผสมที่เหลือทั้งหมดเพื่อให้กระจายต่อไป
(5) นำลูกปัดเซอร์โคเนียมมาบดที่ความเร็ว 3,000-3,500 รอบ/นาที เป็นเวลา 1 ชั่วโมง โดยปรับความละเอียดของที่ขูดให้เหมาะสม
2. ผลการทดลอง
2.1 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแบเรียมซัลเฟตละเอียดชนิดต่างๆ
คุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของแบเรียมซัลเฟตละเอียดพิเศษได้รับการทดสอบตาม จีบี/ที
37041-2018 มาตรฐาน โดยมีผลดังแสดงในตารางที่ 2
สารปรับเปลี่ยนพื้นผิวสามชนิดที่แตกต่างกันถูกนำมาใช้เพื่อปรับเปลี่ยนผงแบเรียมซัลเฟต ความขาว ขนาดอนุภาค และตัวบ่งชี้อื่นๆ ของผลิตภัณฑ์ที่ปรับเปลี่ยนยังคงเหมือนเดิมกับผงเดิม การดูดซับน้ำมันลดลง 1 จุด แต่การลดลงนั้นไม่สำคัญ นี่เป็นเพราะตัวแทนจับคู่ที่ใช้เป็นสารปรับเปลี่ยนไม่ส่งผลต่อการดูดซับน้ำมันของผงมากนัก
สารตัวเติมแบเรียมซัลเฟตทั้งสี่ประเภทได้รับการเตรียมโดยอาศัยสูตรในตารางที่ 1 และเปรียบเทียบประสิทธิภาพการใช้งานในไพรเมอร์อีพอกซีเอสเทอร์ที่ใช้ฐานน้ำ
2.2 การทดสอบประสิทธิภาพแบบทั่วไป
เมื่อใช้แบเรียมซัลเฟตที่ดัดแปลงด้วยสารต่างๆ ในไพรเมอร์อีพ็อกซีเอสเตอร์แบบน้ำ ความสามารถในการกระจายตัวยังคงสม่ำเสมอ ตรงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ที่ 10 ไมโครเมตรภายในเวลาการขัดเดียวกัน เนื่องจากเป็นหนึ่งในสารเติมแต่งแร่ที่ไม่ใช่โลหะที่มีความสามารถในการกระจายตัวสูงที่สุดอยู่แล้ว จึงมีโอกาสน้อยที่จะปรับปรุงเพิ่มเติมผ่านการดัดแปลงพื้นผิว.
ในด้านความแข็งและการยึดเกาะ แบเรียมซัลเฟตที่ปรับปรุงพื้นผิวไม่ได้แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่สำคัญเมื่อเทียบกับผงเดิม ความแข็งที่แตกต่างกันระหว่างสารตัวเติมแต่ละชนิดนั้นขึ้นอยู่กับความแข็งโมห์สเป็นหลัก โดยแบเรียมซัลเฟตมีค่าความแข็งอยู่ที่ 3 ซึ่งถือว่าอยู่ในระดับปานกลาง เนื่องจากโดยปกติแล้วแบเรียมซัลเฟตจะไม่ใช้เพื่อเพิ่มความแข็งของฟิล์มสี การดัดแปลงจึงมีผลเพียงเล็กน้อยในแง่นี้
ในด้านความมันวาว แบเรียมซัลเฟตที่ดัดแปลงแล้วทำหน้าที่คล้ายกับผงดั้งเดิม สาเหตุหลักคือการดูดซึมน้ำมันยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง ส่งผลให้ความมันวาวดีขึ้นเพียงเล็กน้อย
ในด้านความเสถียรในการจัดเก็บ แบเรียมซัลเฟตที่ดัดแปลงด้วยสารเชื่อมประสานไททาเนตและอีพอกซีไซเลนแสดงอาการหยาบขึ้น ในขณะที่ผงดั้งเดิมและแบเรียมซัลเฟตที่ดัดแปลงด้วยอัลคิลไซเลนไม่แสดงปัญหาดังกล่าว.
2.3 การทดสอบประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน
เมื่อเปรียบเทียบกับผงเดิม แบเรียมซัลเฟตที่ปรับเปลี่ยนด้วยตัวแทนจับคู่ไททาเนตแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในด้านความทนทานต่อกรดและน้ำ
- ความทนทานต่อกรดเพิ่มขึ้นจาก 14 วันเป็น 25 วัน.
- ความทนทานต่อน้ำปราศจากไอออนที่อุณหภูมิห้องดีขึ้นจาก 17 วันเป็น 32 วัน.
- ความต้านทานต่อด่างลดลงเล็กน้อย.
- ความสามารถในการกันน้ำและละอองเกลือในเบื้องต้นยังคงไม่เปลี่ยนแปลง.
อย่างไรก็ตาม แบเรียมซัลเฟตที่ดัดแปลงด้วยอัลคิลไซเลนและอีพอกซีไซเลนไม่แสดงการปรับปรุงที่สำคัญ และบางคุณสมบัติกลับลดลงเล็กน้อยด้วยซ้ำ ทั้งนี้เนื่องจากสารเชื่อมประสานไซเลนส่วนใหญ่อาศัยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเพื่อสร้างหมู่ไฮดรอกซิล ซึ่งจะจับกับหมู่ไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของแร่ เนื่องจากแบเรียมซัลเฟตมีปริมาณไฮดรอกซิลต่ำ ผลของการปรับปรุงจึงอ่อนแอ.
ในทางกลับกัน สารเชื่อมประสานไททาเนตจะสร้างพันธะเคมีกับสารตัวเติมอนินทรีย์ผ่านหมู่แอลคอกซี ทำให้เกิดชั้นโมโนเลเยอร์อินทรีย์ที่ใช้งานได้ ณ ส่วนต่อประสานระหว่างอนินทรีย์และอินทรีย์ ซึ่งช่วยปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างแบเรียมซัลเฟตและเรซินอินทรีย์ และเพิ่มความทนทานต่อกรดและน้ำของสารเคลือบอย่างมีนัยสำคัญ.
3. บทสรุป
แบเรียมซัลเฟตมีข้อดีหลายประการ เช่น แรงโน้มถ่วงจำเพาะสูง อนุภาคหนาแน่น และการดูดซึมน้ำมันต่ำ ส่งผลให้มีการกระจายตัวและการยึดเกาะที่ดี อย่างไรก็ตาม การปรับเปลี่ยนพื้นผิวช่วยปรับปรุงคุณสมบัติเหล่านี้ได้เพียงเล็กน้อย
เนื่องจากแบเรียมซัลเฟตมีความแข็งตามมาตราโมห์สที่ 3 จึงไม่เหมาะสมสำหรับการเพิ่มความแข็งของฟิล์มสี นอกจากนี้ เนื่องจากมีปริมาณไฮดรอกซิลต่ำ การปรับปรุงด้วยสารเชื่อมประสานซิเลนจึงไม่ได้ผล ทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย.
ในบรรดาสารปรับปรุงคุณภาพที่ทดสอบ สารเชื่อมประสานไททาเนตให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เมื่อใช้ในสีรองพื้นอีพ็อกซีเอสเตอร์ จะช่วยเพิ่มความทนทานต่อกรดและน้ำได้อย่างมาก ทำให้เป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการปรับปรุงความทนทานของสีเคลือบ.
เลือก ผงมหากาพย์ เพื่อโซลูชันการแปรรูปผงที่มีประสิทธิภาพ ประหยัดพลังงาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม!
ติดต่อเรา เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเรา!
