Применение осажденного сульфата бария в высокотемпературных порошковых покрытиях
Он имеет высокую отражательную способность в диапазоне длин волн 300-400 мкм и может защищать лакокрасочную пленку от старения под воздействием света. Это эффективный и дешевый белый матовый стабилизатор. Его игольчатая кристаллическая структура делает его хорошим выравнивающим агентом и может повысить выравнивающую способность покрытия, может использоваться в самоочищающемся покрытии в качестве усилителя; В то же время из-за низкого поглощения масла сульфатом бария он имеет высокое количество наполнения, поэтому он может снизить стоимость покрытия.
Во-первых, влияние размера частиц на блеск покрытия.
Чем мельче размер частиц сульфата бария, тем выше блеск порошкового покрытия, а самый высокий блеск имеет порошковое покрытие, полученное путем осаждения сульфата бария.
Два, плоское порошковое покрытие грубое зерно контроль
Осажденный сульфат бария (PBS), синтетическая форма сульфата бария (BaSO₄), широко известен своими исключительными свойствами.белизна, химическая инертность и контролируемое распределение размера частиц. Эти свойства делают PBS ценным функциональным наполнителем ввысокотемпературные порошковые покрытия, повышая долговечность, механические свойства и эстетические качества.
В этой статье представленкомплексная техническая разведкаприменения PBS в высокотемпературных порошковых покрытиях, изучениесвойства материала, инженерные принципы, нормативные требованияи практические рекомендации. В нем также рассматриваются общие вопросы, помогающие разработчикам рецептур и производителям оптимизировать свои покрытия для работы в сложных условиях.
Понимание осажденного сульфата бария (PBS)
PBS производится посредством процесса химического осаждения, в результате чего получаетсявысокая чистота (>99%), ультратонкие и однородные по размеру частицыПорошок сульфата бария. По сравнению с природным баритом, PBS предлагает:
Начальствояркость и белизна
Более узкий и контролируемыйРаспределение размеров частиц (обычно 0,1–2 мкм)
Улучшенныйдисперсностьв смоляных матрицах
Отличныйхимическая инертность и термическая стабильность
Роль PBS в высокотемпературных порошковых покрытиях
Высокотемпературные порошковые покрытия предназначены для применений, где поверхности подвергаются воздействию температур, как правило, в диапазоне200°С и 400°С, таких как автомобильные компоненты, промышленное оборудование и бытовая техника. В этих системах PBS выполняет несколько важных функций:
1.Разбавитель и наполнитель
PBS действует как экономически эффективный наполнитель, который поддерживает или улучшаетмеханическая прочность и твердостьбез ущерба для термического сопротивления.
Это снижает общую стоимость рецептур, сохраняя при этом желаемые свойства пленки.
2.Улучшенное качество поверхности
Благодаря своемумелкий размер частиц и высокая яркость, PBS улучшаетгладкость, блеск и белизнапокрытий.
Уменьшает дефекты поверхности и улучшаетнепрозрачность и укрывистость.
3.Термическая стабильность
PBS остаетсяхимически и физически стабилен при повышенных температурах, что обеспечивает целостность покрытия в процессе отверждения (обычно 180–220°C) и эксплуатации.
Высокая температура плавления (~1580°C) предотвращает деградацию или изменение цвета под воздействием теплового стресса.
4.Устойчивость к царапинам и истиранию
PBS улучшаетустойчивость к царапинамотвержденных порошковых покрытий за счет усиления смоляной матрицы, что способствует увеличению срока службы отделки.
Принципы проектирования и спецификации материалов
Размер и распределение частиц
Оптимальный размер частиц PBS в порошковых покрытиях обычно составляет0,5–1,5 мкм, балансируя дисперсность и гладкость поверхности.
Узкий гранулометрический состав позволяет избежать агломерации, обеспечивая равномерное распределение в порошковой матрице.
Удельный вес и насыпная плотность
PBS имеет высокий удельный вес (~4,4 г/см³), что позволяет хорошонаращивание пленки и механическое укреплениебез лишнего веса.
Обработка поверхности
Частицы PBS могут быть поверхностно обработанысилановые связующие агенты или стеариновая кислотадля улучшения совместимости с такими смоляными системами, какполиэстер, эпоксидная смола или полиуретан.
Тепловое поведение
Термогравиметрический анализ (ТГА) подтверждаетСтабильность PBS до 1000°C, гарантируя, что он не будет разлагаться или реагировать во время типичных циклов отверждения.
Нормативные требования и соображения безопасности
| Регламент/Стандарт | Значение PBS в порошковых покрытиях |
|---|---|
| REACH (ЕС 1907/2006) | Соблюдение правил регистрации и ограничений химических веществ |
| Директива RoHS 2011/65/ЕС | Ограничения на опасные вещества (Pb, Cd, Hg) |
| OSHA (29 CFR 1910.1000) | Предельно допустимые концентрации вдыхаемой пыли на рабочем месте |
| ASTM D3451 | Стандартная спецификация для порошковых покрытий |
| ИСО 9001 | Сертификация менеджмента качества для производителей |
Во время производства и обращения с продукцией меры по борьбе с пылью (вентиляция, респираторы) имеют решающее значение для защиты работников.
Практические рекомендации по применению
Формулировка: Включить PBS в5–20% масс.общей рецептуры порошкового покрытия в зависимости от желаемых механических и эстетических свойств.
Дисперсия: Используйте миксеры с высоким сдвиговым усилием или шаровые мельницы для достиженияравномерная дисперсияи избежать агломерации частиц.
Лечение: Убедитесь, что температура отверждения соответствует требованиям к смоле (180–220 °C), чтобы активировать сшивание, не нарушая целостности PBS.
Тестирование: РуководитьИспытания на блеск, твердость, адгезию и стойкость к истираниюв соответствии со стандартами ASTM или ISO для проверки характеристик покрытия.
Пример тематического исследования
Добавлен производитель порошковых покрытий10% поверхностно-обработанного PBS (средний размер частиц 0,8 мкм)к порошковому покрытию на основе полиэстера. Результат:
Увеличение твердости на 15% (измерено с помощью теста на твердость карандашом ASTM D3363)
Улучшенное сохранение блеска после ускоренного старения (ASTM D522)
Повышенная непрозрачность и яркость (измерено колориметром Hunter Lab)
Отсутствие отрицательного влияния на время отверждения или адгезию пленки.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В1: Почему в порошковых покрытиях выбирают осажденный сульфат бария, а не природный барит?
А:PBS обеспечивает превосходную чистоту, контролируемый размер частиц и лучшую дисперсность, что приводит к улучшению качества поверхности и механических свойств по сравнению с природным баритом.
В2: Каков типичный уровень содержания PBS в высокотемпературных порошковых покрытиях?
А:Обычно варьируется от5% - 20% по весу, скорректированные на основе требований к производительности и стоимости.
В3: Совместим ли PBS со всеми типами смол для порошковых покрытий?
А:PBS в целом совместим ссистемы полиэфирных, эпоксидных и гибридных смол, особенно при обработке поверхности для улучшения адгезии.
В4: Существуют ли какие-либо экологические проблемы при использовании PBS?
А:PBS химически инертен и нетоксичен. Однако образование пыли необходимо контролировать в соответствии со стандартами гигиены труда.
В5: Как PBS влияет на процесс отверждения?
А:PBS термостабилен и не мешает сшиванию смолы. Правильная дисперсия обеспечивает равномерное отверждение без дефектов.
