Krzemionka do farb jest dodatkiem funkcjonalnym wykorzystywanym do kontrolowania reologii, stabilności, stopnia połysku oraz właściwości powierzchniowych gotowej powłoki. Nie istnieje jednak jeden uniwersalny typ krzemionki. Znaczenie mają jej struktura, powierzchnia właściwa, porowatość, wielkość cząstek i modyfikacja powierzchni. W DTHC realizujemy dostawy krzemionek dla przemysłu farb, lakierów i powłok, dlatego przy doborze analizujemy przede wszystkim oczekiwaną funkcję surowca oraz parametry całej formulacji.
Spis treści
- Krzemionka do farb – czym jest i dlaczego nie ma jednego rodzaju?
- Krzemionka w powłokach – kontrola reologii i stabilności
- Krzemionka do farb – jak uzyskuje się efekt matowania?
- Krzemionka przemysłowa zastosowanie – odporność i właściwości powierzchniowe
- Warto wiedzieć – krzemionka w powłokach a wielkość cząstek
- Krzemionka przemysłowa zastosowanie – jakie parametry analizować?
- Krzemionka do farb – dobór krok po kroku
- Krzemionka w powłokach – rozwiązania dostępne w DTHC
- FAQ – krzemionka do farb i krzemionka przemysłowa zastosowanie
Najważniejsze informacje
- krzemionka może pełnić funkcję modyfikatora reologii, środka matującego lub dodatku poprawiającego właściwości powierzchniowe;
- krzemionka pirogeniczna jest wykorzystywana m.in. do zagęszczania, ograniczania sedymentacji i spływania;
- krzemionki o kontrolowanej granulacji i porowatości mogą skutecznie obniżać połysk powłok;
- wielkość cząstek, powierzchnia właściwa i modyfikacja powierzchni wpływają na działanie dodatku;
- Krzemionkę należy dobierać do konkretnego systemu żywicznego, technologii aplikacji i oczekiwanych parametrów powłoki.
Krzemionka do farb – czym jest i dlaczego nie ma jednego rodzaju?
Krzemionka do farb to materiał oparty na ditlenku krzemu SiO₂, występujący w różnych formach technologicznych. W zastosowaniach przemysłowych wykorzystuje się m.in. krzemionki pirogeniczne, strącone, mikronizowane oraz produkty modyfikowane powierzchniowo. DTHC oferuje również układy, w których polimer jest w różnym stopniu powlekany krzemionką.
Różnice pomiędzy poszczególnymi gatunkami nie są kosmetyczne. Krzemionka o bardzo dużej powierzchni właściwej i silnie rozwiniętej strukturze może przede wszystkim modyfikować reologię. Z kolei produkt o odpowiednio dobranej porowatości i rozkładzie wielkości cząstek może pracować jako środek matujący.
Dlatego podczas doboru nie wystarcza informacja, że formulacja potrzebuje SiO₂. Trzeba określić, czy celem jest zwiększenie lepkości, ograniczenie sedymentacji pigmentów, uzyskanie efektu tiksotropowego, redukcja połysku czy poprawa odporności powierzchniowej.
Krzemionka w powłokach – kontrola reologii i stabilności
Jednym z podstawowych zastosowań krzemionki w powłokach jest modyfikacja reologii. Szczególnie krzemionki pirogeniczne mogą tworzyć w ciekłym układzie przestrzenną strukturę oddziałującą na lepkość oraz zachowanie farby pod wpływem ścinania.
W praktyce odpowiednio dobrana krzemionka może ograniczać osiadanie pigmentów i napełniaczy podczas magazynowania, zmniejszać spływanie farby po pionowej powierzchni oraz poprawiać stabilność formulacji. Hydrofobizowane odmiany pirogeniczne są stosowane m.in. jako dodatki reologiczne i przeciw sedymentacji w farbach oraz powłokach.
Dobrze ustawiona reologia powinna zapewniać stabilność farby w opakowaniu, a jednocześnie umożliwiać prawidłowe rozpływanie podczas aplikacji.
Zbyt silne zagęszczenie może utrudniać pompowanie, natrysk lub poziomowanie. Z kolei zbyt słaba struktura może powodować sedymentację albo zacieki. Z tego względu dawkę krzemionki ustalamy podczas prób w rzeczywistym systemie.
Krzemionka do farb – jak uzyskuje się efekt matowania?
Drugim ważnym obszarem jest matowanie. Krzemionka do farb może zmieniać mikrostrukturę powierzchni utwardzonej warstwy w taki sposób, aby padające światło było silniej rozpraszane. W efekcie maleje połysk.
Na skuteczność matowania wpływają przede wszystkim wielkość i rozkład cząstek, objętość porów, sposób obróbki powierzchni oraz zachowanie krzemionki w warstwie podczas schnięcia lub utwardzania. Przemysłowe krzemionki matujące są projektowane odmiennie dla systemów wodnych, rozpuszczalnikowych, UV, powłok do drewna czy coil coating.
Istotna jest także dyspersja. Krzemionka matująca wykazuje tendencję do aglomeracji ze względu na rozwiniętą powierzchnię. Niedostateczne rozproszenie może pogorszyć jednorodność powłoki, natomiast nadmierne mielenie części gatunków może zmienić rozkład cząstek i zmniejszyć efektywność matowania.
Krzemionka przemysłowa zastosowanie – odporność i właściwości powierzchniowe
Fraza krzemionka przemysłowa zastosowanie obejmuje także modyfikację parametrów mechanicznych i powierzchniowych powłoki. Odpowiednio dobrane produkty mogą wpływać na odporność na ścieranie i zarysowanie, gładkość, przejrzystość oraz odporność chemiczną.
Dobrym przykładem są hybrydowe dodatki łączące krzemionkę z komponentem polimerowym. DEUREX S 3119 M jest mikronizowanym produktem z podwójnie powleczonym układem krzemionka-polimer, przeznaczonym m.in. do powłok przemysłowych, lakierów do drewna i farb drukarskich. Producent wskazuje wysoką efektywność matowania, odporność na ścieranie i zarysowanie, przejrzystość oraz równomierne rozmieszczenie na powierzchni.
| Parametr krzemionki | Znaczenie w formulacji |
| Wielkość cząstek | matowanie, gładkość i wygląd powierzchni |
| Powierzchnia właściwa | reologia, adsorpcja i interakcje ze spoiwem |
| Porowatość | efektywność matowania i zapotrzebowanie na spoiwo |
| Modyfikacja powierzchni | kompatybilność z żywicą i medium |
| Hydrofilowość lub hydrofobowość | zachowanie w określonym systemie |
| Rozkład cząstek | powtarzalność efektu i jakość powierzchni |
Warto wiedzieć – krzemionka w powłokach a wielkość cząstek
W przypadku krzemionki w powłokach nie można zakładać, że drobniejszy produkt jest zawsze lepszy. Wielkość cząstek musi odpowiadać funkcji dodatku i grubości warstwy.
Bardzo drobna krzemionka może być przydatna w cienkich lub wymagających wysokiej gładkości powłokach. Większe cząstki mogą natomiast zapewniać silniejsze matowanie albo określoną teksturę. W przemysłowych środkach matujących dostępne są dlatego warianty o różnym d50 oraz różnym stopniu modyfikacji powierzchni.
W ofercie powiązanej z DTHC znajdują się m.in. nanokrzemionka DEUREX S 3001 M oraz mikronizowane DEUREX S 3009 M, S 3012 M i S 3017 M. Poszczególne warianty różnią się kontrolowaną maksymalną wielkością cząstek i mogą być stosowane w różnych typach powłok.
Granulację należy więc analizować razem z grubością filmu, metodą aplikacji, oczekiwanym połyskiem i sposobem dyspersji.
Krzemionka przemysłowa zastosowanie – jakie parametry analizować?
Przy ocenie krzemionka przemysłowa zastosowanie rozpoczynamy od technologii formulacji. Innego dodatku może wymagać lakier wodny, innego dwuskładnikowy system rozpuszczalnikowy, a jeszcze innego powłoka UV.
Znaczenie ma rodzaj żywicy, zawartość części stałych, obecność pigmentów, lepkość bazowa, sposób utwardzania i docelowy połysk. Przy środkach matujących analizujemy także wpływ na przejrzystość i gładkość. Przy modyfikatorach reologii istotne są profil lepkości, tiksotropia i stabilność podczas magazynowania.
Nie należy też zakładać, że surowiec przeznaczony do matowania automatycznie będzie właściwym zagęstnikiem. Różne typy krzemionki są projektowane do różnych funkcji.
Krzemionka do farb – dobór krok po kroku
Dobierając krzemionkę do farb, prowadzimy kwalifikację w uporządkowany sposób:
- Definiujemy funkcję dodatku – reologia, stabilizacja, matowanie lub modyfikacja powierzchni.
- Określamy typ spoiwa, medium, zawartość części stałych i technologię utwardzania.
- Porównujemy wielkość cząstek, powierzchnię właściwą, porowatość i modyfikację powierzchni.
- Ustalamy sposób dozowania i dyspersji.
- Wykonujemy próby w kilku stężeniach i kontrolujemy lepkość, stabilność, połysk oraz właściwości filmu.
- Potwierdzamy wynik po zwiększeniu skali produkcyjnej.
Ostateczny wybór krzemionki powinien wynikać z badań całej formulacji, ponieważ zmiana gatunku lub dawki może jednocześnie wpływać na kilka parametrów farby.
Krzemionka w powłokach – rozwiązania dostępne w DTHC
W DTHC realizujemy dostawy krzemionek dla producentów farb, lakierów i powłok przemysłowych. Oferta obejmuje m.in. nanokrzemionkę, mikrokrzemionki oraz dodatki polimerowe w różnym stopniu powlekane krzemionką.
Produkty DEUREX S 3119 M i S 3219 M są rozwiązaniami, w których dominują właściwości krzemionki, takie jak matowanie, swobodny przepływ i odporność chemiczna. W wariantach S 3319 M i S 3419 M większe znaczenie mają właściwości części polimerowej, m.in. smarność, elastyczność i hydrofobowość. Pozwala to dobierać dodatek nie tylko według efektu matującego, ale również oczekiwanego zachowania powierzchni.
Obsługujemy klientów B2B i koncentrujemy się na parametrach technologicznych, dokumentacji oraz powtarzalności kolejnych dostaw. Ma to szczególne znaczenie przy dodatkach, dla których nawet zmiana granulacji lub powierzchni właściwej może wpłynąć na lepkość, połysk i jakość powłoki.
FAQ – krzemionka do farb i krzemionka przemysłowa zastosowanie
Jak działa krzemionka do farb?
W zależności od rodzaju może modyfikować reologię, ograniczać sedymentację i spływanie, obniżać połysk albo zmieniać właściwości powierzchniowe powłoki.
Jaką funkcję pełni krzemionka w powłokach matowych?
Tworzy mikrostrukturę powodującą rozpraszanie światła na powierzchni filmu. Efekt zależy m.in. od wielkości i porowatości cząstek oraz ich rozmieszczenia w warstwie.
Czy krzemionka przemysłowa zastosowanie ma wyłącznie jako środek matujący?
Nie. Może również kontrolować reologię, stabilizować pigmenty i napełniacze, ograniczać spływanie oraz wpływać na odporność mechaniczną i chemiczną.
Czy każda krzemionka nadaje się do każdego lakieru?
Nie. Typ surowca należy dobrać do spoiwa, medium, technologii aplikacji, grubości warstwy i sposobu utwardzania.
Dlaczego granulacja krzemionki jest ważna?
Wpływa na efektywność matowania, gładkość, przejrzystość i strukturę powierzchni. Dlatego powinna być analizowana razem z parametrami gotowej powłoki.
