Baryum sülfat, mükemmel kimyasal inertliği, yüksek özgül ağırlığı ve düşük yağ emme özelliği sayesinde korozyon önleyici kaplamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Boya filmi, iyi asit ve alkali direnci, düşük viskozite ve düzgün yayılma özelliği gösterir.
Ancak inorganik dolgu maddeleri, organik reçinelerle arayüz uyumluluğu sorunları yaşayabilir ve bu da boya filminin son fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkileyebilir. Uyumluluğu artırmak için inorganik dolgu maddeleri genellikle yüzey modifiye edilir.
Farklı yüzey değiştiricilerin farklı işlevleri olduğundan, farklı sistemler için uygun değiştiriciyi seçmek çok önemlidir. Boya filminin geleneksel mekanik özellikleri, ilk su direnci, tuz püskürtme direnci, oda sıcaklığında deiyonize suya direnç, 0,1 mol/L sülfürik aside direnç ve 0,1 mol/L sodyum hidroksite direnç test edilerek karşılaştırmalı bir çalışma yürütülmüştür.
1. Deneysel süreç
Hazırlık Süreci:
(1) Epoksi ester reçinesini ve su bazlı kurutma maddesini sırayla ekleyin, düşük hızda 400-600 r/dk'da karıştırın. Ardından, nötralizatör DMEA'yı ekleyin ve düşük hızda karıştırmaya devam edin.
(2) Emülsifikasyon için yavaş yavaş az miktarda su ekleyin ve emülsifikasyon sürecine bağlı olarak hızı yaklaşık 1000 dev/dakikaya ayarlayın.
(3) Emülsifikasyondan sonra, dağıtıcıyı ve köpük önleyiciyi sırayla ekleyin ve eşit dağılımı sağlayın.
(4) Karbon siyahı ekleyin, düşük hızda karıştırın ve tüm malzemeler eklendikten sonra kapağı kapatın. Yaklaşık 1200 r/dk'da dağıtın, ardından baryum sülfat ve stronsiyum krom sarısı ekleyin. Daha fazla dağıtım için kalan tüm bileşenleri eklemeden önce dağıtmaya devam edin.
(5) Zirkonyum boncukları 1 saat boyunca 3000-3500 dev/dak hızında öğütmeye sokun ve kazıyıcı inceliğini buna göre ayarlayın.
2. Deneysel Sonuçlar
2.1 Farklı Ultra İnce Baryum Sülfatların Performans Karşılaştırması
Ultra ince baryum sülfatın temel fiziksel özellikleri aşağıdaki şekilde test edildi: İngiltere/T
37041-2018 Standart, sonuçları Tablo 2'de gösterilmiştir.
Baryum sülfat tozunu modifiye etmek için üç farklı yüzey değiştirici kullanıldı. Modifiye edilen ürünün beyazlığı, parçacık boyutu ve diğer göstergeleri orijinal toza benzer kaldı. Yağ emilimi 1 puan azaldı, ancak azalma önemli değildi. Bunun nedeni, değiştirici olarak kullanılan bağlayıcı maddenin tozun yağ emilimini büyük ölçüde etkilememesiydi.
Tablo 1’deki formüle göre dört tip baryum sülfat dolgu maddesi hazırlanarak, su bazlı epoksi ester astarlardaki uygulama performansları karşılaştırılmıştır.
2.2 Geleneksel Performans Testi
Farklı maddelerle modifiye edilmiş baryum sülfat, su bazlı epoksi ester astarında kullanıldığında, dağılabilirliği tutarlı kalır. Aynı taşlama süresi içinde 10 µm'lik ürün gereksinimini karşılar. Bunun nedeni, zaten en kolay dağılan metalik olmayan mineral dolgu maddelerinden biri olması ve yüzey modifikasyonu yoluyla daha fazla iyileştirme için sınırlı alan bırakmasıdır.
Sertlik ve yapışma açısından, yüzey modifiye edilmiş baryum sülfat orijinal toza göre önemli bir gelişme göstermez. Farklı dolgu maddeleri arasındaki sertlik değişimi esas olarak Mohs sertliklerine bağlıdır, baryum sülfat 3 olarak derecelendirilmiştir ve bu orta olarak kabul edilir. Genellikle boya filmi sertliğini artırmak için kullanılmadığından, modifikasyonun bu açıdan çok az etkisi vardır.
Parlaklık açısından, modifiye edilmiş baryum sülfat orijinal toza benzer performans gösterir. Bunun başlıca nedeni, yağ emiliminin neredeyse değişmeden kalması ve bunun sonucunda minimum parlaklık iyileşmesi olmasıdır.
Depolama stabilitesi açısından, titanat bağlayıcı madde ve epoksi silan ile modifiye edilmiş baryum sülfat iri taneli bir yapıya sahipken, orijinal toz ve alkil silan ile modifiye edilmiş baryum sülfat bu sorunu göstermemektedir.
2.3 Korozyon Önleyici Performans Testi
Orijinal toza kıyasla titanat bağlayıcı madde ile modifiye edilmiş baryum sülfat, asit ve su direncinde önemli iyileşme göstermektedir.
- Asit direnci 14 günden 25 güne kadar artar.
- Oda sıcaklığında deiyonize suya karşı direnç 17 günden 32 güne çıkıyor.
- Alkali direnci biraz azalır.
- İlk su geçirmezlik ve tuzlu su püskürtmesine karşı direnç özellikleri değişmeden kalır.
Ancak, alkil silan ve epoksi silan ile modifiye edilmiş baryum sülfat, önemli bir iyileşme göstermemekte, hatta bazı özelliklerinde hafif bir azalma bile gözlenmektedir. Bunun nedeni, silan bağlayıcı maddelerin esas olarak hidroliz yoluyla hidroksil grupları oluşturması ve bu grupların mineral yüzeyindeki hidroksil gruplarıyla bağlanmasıdır. Baryum sülfatın düşük hidroksil içeriği nedeniyle, modifikasyon etkisi zayıftır.
Öte yandan, titanat bağlayıcı maddeler, alkoksi grupları aracılığıyla inorganik dolgu maddesiyle kimyasal bir bağ oluşturarak inorganik-organik arayüzde organik aktif bir tek tabaka meydana getirir. Bu, baryum sülfat ve organik reçineler arasındaki uyumluluğu artırarak kaplamanın asit ve su direncini önemli ölçüde iyileştirir.
3. Sonuç
Baryum sülfat, yüksek özgül ağırlık, yoğun parçacıklar ve düşük yağ emilimi gibi avantajlar sunar ve iyi dağılabilirlik ve yapışma ile sonuçlanır. Ancak, yüzey modifikasyonu bu özelliklerde çok az iyileştirme sağlar.
Baryum sülfatın Mohs sertliği 3 olduğundan, boya filmi sertliğini artırmak için uygun değildir. Ayrıca, düşük hidroksil içeriği nedeniyle, silan bağlayıcı maddelerle modifikasyonu etkisizdir ve bu da minimum performans artışına yol açar.
Test edilen modifikasyonlar arasında, titanat bağlayıcı maddeler en iyi sonuçları vermektedir. Epoksi ester astarlarda kullanıldıklarında, asit ve su direncini önemli ölçüde artırarak, kaplamanın dayanıklılığını iyileştirmek için en etkili seçenek haline gelirler.
Seçmek Epik Toz Verimli, enerji tasarruflu ve çevre dostu toz işleme çözümleri için!
Bize Ulaşın Ürünlerimiz hakkında daha fazla bilgi edinmek için!
