Funciones y efectos del dióxido de silicio de la serie estándar de Guanqi en las pinturas

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1. Aditivos reológicos: La reología es una propiedad importante de los recubrimientos. Influencia directamente en su apariencia, en sus propiedades durante la aplicación y en su estabilidad al almacenarse. Además, los diferentes sistemas de recubrimiento tienen requisitos distintos en cuanto a los aditivos reológicos. En los sistemas oleosos, la mayoría de los aditivos reológicos funcionan mediante la formación de enlaces de hidrógeno. Los agregados de dióxido de silicio sin tratar en la superficie contienen varios de estos enlaces; algunos están aislados y no interactúan entre sí, mientras que otros están conectados entre sí por enlaces de hidrógeno. En los sistemas oleosos, estos enlaces permiten la formación de estructuras tridimensionales. Estas estructuras se destruyen cuando se aplican fuerzas mecánicas, lo que hace que la viscosidad disminuya y el recubrimiento vuelva a tener una buena fluidez. Cuando desaparece la fuerza de cizallamiento, la estructura tridimensional se restaura y la viscosidad aumenta. En líquidos completamente apolares, el tiempo necesario para que la viscosidad vuelva a la normalidad es de solo una fracción de segundo; en líquidos polares, el tiempo de recuperación es mayor, dependiendo de la concentración y del grado de dispersión del dióxido de silicio. Esta característica permite que los recubrimientos oleosos tengan excelentes propiedades de almacenamiento y aplicación, especialmente en aquellos con espesor considerable. De esta manera, se garantiza que el recubrimiento tenga una buena fluidez bajo ciertas condiciones de cizallamiento, además de asegurar un espesor uniforme en la capa de pintura. Durante el proceso de aplicación, debido a la rápida evaporación del disolvente en los bordes de la capa, puede haber una tensión superficial irregular, lo que hace que el recubrimiento se mueva hacia los bordes. El dióxido de silicio puede evitar este movimiento, permitiendo así que la capa sea uniforme. Además, el dióxido de silicio puede aumentar la viscosidad a bajas y medianas velocidades de cizallamiento, actuando como espesante. Por lo tanto, el dióxido de silicio se utiliza ampliamente en sistemas oleosos.

2. Agentes antiesedimentantes: El dióxido de silicio en fase gaseosa es un agente antiesedimentante ideal. Es muy eficaz para evitar la sedimentación de los pigmentos en los sistemas de recubrimiento. Especialmente en los sistemas de colorantes, una cantidad adecuada de dióxido de silicio mejora la estabilidad del colorante y reduce la cantidad de agentes dispersantes necesarios, lo que mejora su utilidad y reduce su impacto en el sistema de recubrimiento. La capacidad antiesedimentante del dióxido de silicio es muy útil para el almacenamiento de los recubrimientos. Especialmente en el caso de ciertos pigmentos, como polvos y láminas metálicas, que tienden a sedimentarse fácilmente y no pueden permanecer suspendidos. El uso de dióxido de silicio asegura que estos pigmentos permanezcan dispersos y no se sedimenten. En términos de cantidad total, el dióxido de silicio se utiliza en cantidades comprendidas entre el 0,4% y el 0,8%. Pero en casos especiales, como en las pinturas ricas en zinc, la cantidad puede aumentar hasta el 2%.

3. Aditivos para la dispersión: En los sistemas de pinturas en polvo, debido al pequeño tamaño de las partículas de dióxido de silicio y a su alta energía superficial, estas pueden adherirse a la superficie de los polvos, formando una capa que mejora la dispersión de los mismos. Por lo tanto, puede utilizarse como agente dispersante. En el mismo sistema de pintura, el dióxido de silicio en fase gaseosa puede acortar significativamente el tiempo de dispersión y mejorar la eficiencia de producción. Sin embargo, es importante dispersar completamente el dióxido de silicio antes de su uso. La cantidad a añadir no debe ser excesiva, generalmente no más del 1%. Una cantidad excesiva puede hacer que el sistema tenga propiedades tixotrópicas, lo que dificulta la dispersión y afecta la eficiencia del proceso. En casos especiales, como en las pinturas ricas en zinc, donde se necesita añadir el 2% de dióxido de silicio, se puede combinar con otros aditivos reológicos y utilizar solventes alcohólicos para ajustar las propiedades reológicas del dióxido de silicio.

4. Agentes opacos: El índice de refracción del dióxido de silicio es de 1,46-1,52, lo cual es similar al índice de refracción de la resina que forma la capa de pintura. Por lo tanto, no afecta el color de la capa de pintura. Durante el proceso de formación de la capa, el dióxido de silicio se desplaza hacia la superficie de la capa, lo que permite obtener una textura adecuada en la superficie y reducir significativamente el brillo. Es un buen agente opaco. Al utilizar dióxido de silicio en fase gaseosa, es importante considerar el espesor de la capa de pintura. En pinturas de espesor grueso, se utilizan partículas de dióxido de silicio muy finas, lo que impide que se forme una textura adecuada en la superficie de la capa. Por otro lado, en pinturas de espesor fino, aunque el efecto opaco es muy bueno, la textura de la superficie de la capa puede no ser aceptable para la mayoría de los usuarios. En general, el tamaño de las partículas de dióxido de silicio debe estar entre 3 y 7, lo que es adecuado para sistemas de pintura con un espesor de capa de 15-40. Al mezclar dióxido de silicio con la pintura, además de formar una pasta que luego se añade a la pintura para dispersarla, también es posible incorporarlo directamente en la pintura. Por lo general, en el interior del recipiente, con una velocidad de agitación de 20 m/s (aproximadamente 1000 revoluciones por minuto), se logra una dispersión adecuada en un tiempo de 10-15 minutos. 5. Agente antidesgaste: Tras someter al dióxido de silicio a un tratamiento de superficie con metilacriloxisilano, se añade a las pinturas de poliuretano, donde actúa como agente resistente al desgaste. Al añadir un 5%-15% de dióxido de silicio aerogel, la resistencia a la fricción aumenta en un 10%-35%, sin que se vean afectadas negativamente las propiedades reológicas de la pintura ni las propiedades ópticas de la película seca. 6. Otras funciones: El dióxido de silicio también puede mejorar la resistencia a la intemperie y la resistencia al rayado de las pinturas; además, aumenta la fuerza de adhesión entre el recubrimiento y el sustrato. Por otro lado, el dióxido de silicio posee excelentes propiedades de absorción de rayos ultravioleta y reflexión de la luz infrarroja; al añadirlo a las pinturas, se mejora su resistencia al envejecimiento.