استخدام كبريتات الباريوم المترسبة في الطلاءات المسحوقة ذات درجات الحرارة العالية

يتميز بانعكاسية عالية في نطاق طول موجي يتراوح بين 300 و400 ميكرومتر، مما يحمي طبقة الطلاء من شيخوخة الضوء. وهو مثبت أبيض غير لامع فعال ورخيص الثمن. تركيبته البلورية الإبرية تجعله عامل تسوية ممتاز، ويزيد من خاصية تسوية الطلاء، ويمكن استخدامه في الطلاء ذاتي التنظيف كمعزز. في الوقت نفسه، نظرًا لانخفاض امتصاص كبريتات الباريوم للزيت، يتميز بكمية تعبئة عالية، مما يقلل من تكلفة الطلاء.

أولاً، تأثير حجم الجسيمات على لمعان الطلاء

كلما كان حجم جزيئات كبريتات الباريوم أدق، كلما زاد لمعان طلاء المسحوق، ويكون أعلى لمعان لطلاء المسحوق المصنوع بواسطة كبريتات الباريوم المترسبة.

اثنان، مسحوق الطلاء المستوي للتحكم في الحبوب الخشنة

كبريتات الباريوم المترسبة (PBS)، وهي شكل اصطناعي من كبريتات الباريوم (BaSO₄)، معترف بها على نطاق واسع لخصائصها الاستثنائيةالبياض، والخمول الكيميائي، وتوزيع حجم الجسيمات المتحكم فيهتجعل هذه الخصائص من PBS مادة مالئة وظيفية قيمة فيطلاءات مسحوق عالية الحرارة، مما يعزز المتانة والخصائص الميكانيكية والصفات الجمالية.

توفر هذه المقالة أاستكشاف تقني شاملتطبيق PBS في الطلاءات المسحوقة ذات درجات الحرارة العالية، مع فحصخصائص المواد، ومبادئ الهندسة، والاعتبارات التنظيمية، وإرشادات عملية. كما يتناول أسئلة شائعة لمساعدة المُصنِّعين والمُصنِّعين على تحسين طلاءاتهم للبيئات الصعبة.

فهم كبريتات الباريوم المترسبة (PBS)

يتم إنتاج PBS من خلال عملية الترسيب الكيميائي، مما يؤدي إلىنقاء عالي (>99٪)، فائق الدقة، وحجم جسيمات موحدمسحوق كبريتات الباريوم. مقارنةً بالباريت الطبيعي، يُقدّم PBS ما يلي:

• أرقىالسطوع والبياض

• أضيق وقابلة للتحكمتوزيع حجم الجسيمات (عادةً 0.1–2 ميكرومتر)

• معززالتشتتفي مصفوفات الراتنج

• ممتازالخمول الكيميائي والاستقرار الحراري

دور PBS في طلاءات المسحوق عالية الحرارة

تم تصميم الطلاءات المسحوقة ذات درجات الحرارة العالية للتطبيقات التي تتعرض فيها الأسطح لدرجات حرارة تتراوح عادةً بين200 درجة مئوية و400 درجة مئويةمثل مكونات السيارات، والآلات الصناعية، والأجهزة المنزلية. في هذه الأنظمة، يؤدي نظام PBS عدة وظائف أساسية:

1.الممدد والحشو

• يعمل PBS كحشو فعال من حيث التكلفة يحافظ على أو يحسنالقوة والصلابة الميكانيكيةدون المساس بالمقاومة الحرارية.

• إنه يقلل من التكلفة الإجمالية للمستحضرات مع الحفاظ على خصائص الفيلم المرغوبة.

2.تحسين الانتهاء من السطح

• بسبب ذلكحجم الجسيمات الدقيقة والسطوع العالي، PBS يعززالنعومة واللمعان والبياضمن الطلاءات.

• يقلل من عيوب السطح ويحسنالعتامة وقوة الإخفاء.

3.الاستقرار الحراري

• يبقى برنامج تلفزيونيمستقرة كيميائيًا وفيزيائيًا في درجات الحرارة المرتفعة، مما يضمن سلامة الطلاء أثناء المعالجة (عادةً 180-220 درجة مئوية) وفي الخدمة.

• تمنع نقطة انصهارها العالية (~1580 درجة مئوية) التدهور أو تغير اللون تحت الضغط الحراري.

4.مقاومة للخدش والتآكل

• PBS يعززمقاومة الخدشمن الطلاءات المسحوقة المعالجة عن طريق تعزيز مصفوفة الراتنج، مما يساهم في الحصول على تشطيبات تدوم لفترة أطول.

مبادئ الهندسة ومواصفات المواد

حجم الجسيمات وتوزيعها

• الحجم الأمثل للجسيمات لـ PBS في الطلاءات المسحوقة هو عادةً0.5–1.5 ميكرومتر، موازنة التشتت ونعومة السطح.

• يتجنب PSD الضيق التكتل، مما يضمن التوزيع المنتظم في مصفوفة المسحوق.

الثقل النوعي والكثافة الظاهرية

• يتمتع PBS بثقل نوعي مرتفع (~4.4 جم/سم³)، مما يسمح بـبناء الفيلم والتعزيز الميكانيكيدون الوزن الزائد.

المعالجة السطحية

• يمكن معالجة جزيئات PBS سطحيًا باستخدامعوامل ربط السيلان أو حمض الستياريكلتعزيز التوافق مع أنظمة الراتنج مثلالبوليستر أو الإيبوكسي أو البولي يوريثين.

السلوك الحراري

• يؤكد التحليل الوزني الحراري (TGA)استقرار PBS حتى 1000 درجة مئوية، مما يضمن عدم تحللها أو تفاعلها أثناء دورات المعالجة النموذجية.

الاعتبارات التنظيمية والسلامة

• أثناء الإنتاج والمناولة، تعتبر تدابير التحكم في الغبار (التهوية وأجهزة التنفس) ضرورية لحماية العمال.

إرشادات التطبيق العملي

1. صياغة:دمج PBS في5-20% وزنًامن تركيبة طلاء المسحوق الكلية اعتمادًا على الخصائص الميكانيكية والجمالية المرغوبة.

2. تشتت:استخدم الخلاطات عالية القص أو مطاحن الكرات لتحقيق ذلكتشتت موحدوتجنب تكتل الجسيمات.

3. علاج:تأكد من أن درجة حرارة المعالجة تتوافق مع متطلبات الراتنج (180-220 درجة مئوية) لتنشيط الترابط المتبادل دون المساس بسلامة PBS.

4. اختبار: سلوكاختبارات اللمعان والصلابة والالتصاق ومقاومة التآكلوفقًا لمعايير ASTM أو ISO للتحقق من أداء الطلاء.

مثال لدراسة الحالة

أضافت شركة تصنيع طلاء المسحوق10% من PBS المعالج بالسطح (متوسط ​​حجم الجسيمات 0.8 ميكرومتر)إلى طلاء مسحوق قائم على البوليستر. وكانت النتيجة:

• زيادة بنسبة 15% في الصلابة (تم قياسها بواسطة اختبار صلابة القلم الرصاص ASTM D3363)

• تحسين الاحتفاظ باللمعان بعد التجوية المتسارعة (ASTM D522)

• تعزيز العتامة والسطوع (يتم قياسه بواسطة مقياس الألوان Hunter Lab)

• لا يوجد تأثير سلبي على وقت المعالجة أو التصاق الفيلم

الأسئلة الشائعة

س1: لماذا يجب اختيار كبريتات الباريوم المترسبة بدلاً من الباريت الطبيعي في الطلاءات المسحوقة؟

ج:يقدم PBS نقاءً فائقًا وحجم جسيمات متحكمًا وقابلية تشتت أفضل، مما يؤدي إلى تحسين تشطيب السطح والخصائص الميكانيكية مقارنة بالباريت الطبيعي.

س2: ما هو مستوى التحميل النموذجي لـ PBS في الطلاءات المسحوقة ذات درجات الحرارة العالية؟

ج:تتراوح عادة من5% إلى 20% من حيث الوزن، تم تعديلها بناءً على متطلبات الأداء والتكلفة.

س3: هل PBS متوافق مع جميع أنواع راتنجات الطلاء المسحوق؟

ج:PBS متوافق بشكل عام معأنظمة البوليستر والإيبوكسي والراتنج الهجين، وخاصة عندما تتم معالجة السطح لتحسين الالتصاق.

س4: هل هناك أي مخاوف بيئية من استخدام PBS؟

ج:مادة PBS خاملة كيميائيًا وغير سامة. ومع ذلك، يجب التحكم في إنتاج الغبار بما يتوافق مع معايير الصحة المهنية.

س5: كيف يؤثر PBS على عملية المعالجة؟

ج:يتميز PBS بثباته الحراري ولا يؤثر على ترابط الراتنج. يضمن التشتت المناسب ثباتًا ثابتًا دون أي عيوب.