چگونه اتیل سیلیکات 28 بر مقاومت سایشی پوشش ها تأثیر می گذارد؟
به عنوان تامین کنندهاتیل سیلیکات 28، بارها از من در مورد تأثیر این محصول بر مقاومت سایشی پوشش ها سؤال می شود. در این وبلاگ، هدف من این است که به جنبه های علمی چگونگی تأثیر اتیل سیلیکات 28 بر خواص مقاوم در برابر سایش پوشش ها بپردازم و یک نمای کلی جامع برای علاقه مندان به این حوزه ارائه کنم.
مقدمه ای بر اتیل سیلیکات 28
اتیل سیلیکات 28 که با نام تترااتیل ارتوسیلیکات نیز شناخته می شود، مایعی بی رنگ و قابل اشتعال با بوی مشخص است. کاربرد وسیعی در صنایع مختلف به ویژه در صنعت پوشش دارد. فرمول شیمیایی اتیل سیلیکات 28 Si(OC2H5)4 است و ساختار ستون فقرات سیلیکون - اکسیژن دارد. این ساختار کلید خواص منحصر به فرد آن و توانایی آن در افزایش عملکرد پوشش ها است.
مکانیسم های سایش در پوشش ها
قبل از بحث در مورد چگونگی تاثیر اتیل سیلیکات 28 بر مقاومت در برابر سایش، درک مکانیسم های ساییدگی در پوشش ها ضروری است. سایش فرآیندی است که در آن یک سطح به دلیل اعمال مکانیکی مانند مالش، خراشیدن یا اصطکاک فرسوده می شود. در پوشش ها، سایش می تواند به دو صورت اصلی ایجاد شود: سایش چسب و سایش ساینده.
سایش چسب زمانی اتفاق می افتد که دو سطح در تماس باشند و حرکت نسبی بین آنها وجود داشته باشد. نیروهای چسبندگی بین دو سطح باعث انتقال مواد از یک سطح به سطح دیگر می شود که منجر به سایش می شود. از سوی دیگر، ساییدگی ساینده زمانی اتفاق میافتد که ذرات سخت با سطح پوشش تماس پیدا میکنند و پوشش را خراش میدهند یا برش میدهند و مواد را در این فرآیند از بین میبرند.
چگونه اتیل سیلیکات 28 مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد؟
تشکیل یک شبکه سخت و متراکم
یکی از راههای اصلی که اتیل سیلیکات 28 مقاومت سایشی پوششها را افزایش میدهد، تشکیل یک شبکه سخت و متراکم سیلیکون - اکسیژن در ماتریس پوشش است. هنگامی که اتیل سیلیکات 28 به فرمول پوشش اضافه می شود و تحت واکنش های هیدرولیز و تراکم قرار می گیرد، یک شبکه سیلوکسان سه بعدی (Si - O - Si) تشکیل می دهد.
این شبکه استحکام مکانیکی بسیار خوبی برای پوشش ایجاد می کند. پیوندهای کووالانسی قوی در شبکه سیلوکسان می توانند در برابر نیروهای وارد شده در هنگام سایش مقاومت کنند. به عنوان مثال، در مطالعه ای توسط اسمیت و همکاران. (2018)، مشخص شد که پوشش های حاوی اتیل سیلیکات 28 در مقایسه با پوشش های بدون آن، سختی قابل توجهی بالاتری دارند. افزایش سختی به این معنی است که پوشش در هنگام سایش کمتر تغییر شکل یا خراشیده می شود و در نتیجه مقاومت سایشی آن بهبود می یابد.
پیوند شیمیایی با بستر
اتیل سیلیکات 28 همچنین می تواند پیوندهای شیمیایی قوی با سطح بستر ایجاد کند. این چسبندگی باعث بهبود چسبندگی پوشش به زیرلایه می شود. هنگامی که پوشش به خوبی به زیرلایه چسبیده است، کمتر احتمال دارد که لایه لایه شود یا در هنگام سایش برداشته شود.
گروههای سیلانول (-Si - OH) که در طول هیدرولیز اتیل سیلیکات ۲۸ تشکیل میشوند، میتوانند با گروههای هیدروکسیل روی سطح زیرلایه واکنش دهند و یک پیوند شیمیایی پایدار ایجاد کنند. به عنوان مثال، در زیرلایه های فلزی، این پیوند شیمیایی می تواند از جدا شدن پوشش توسط نیروهای ساینده جلوگیری کند و از یکپارچگی طولانی مدت پوشش و توانایی آن در مقاومت در برابر سایش اطمینان حاصل کند.
سازگاری با سایر مواد افزودنی
اتیل سیلیکات 28 با بسیاری از افزودنی های دیگر که معمولا در پوشش ها استفاده می شود، سازگاری بالایی دارد، مانند3 - آمینوپروپیل تری متوکسی سیلانوآمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان. هنگامی که در ترکیب با این افزودنی ها استفاده می شود، می تواند مقاومت سایشی پوشش ها را بیشتر افزایش دهد.
این افزودنی های سیلان می توانند پراکندگی رنگدانه ها و پرکننده ها را در پوشش بهبود بخشند که به نوبه خود باعث افزایش تراکم و یکنواختی پوشش می شود. ساختار پوششی یکنواخت تر و متراکم تر می تواند نیروهای سایشی را بهتر تحمل کند. به عنوان مثال، در فرمول پوششی که در آن اتیل سیلیکات 28 در کنار 3 - آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان استفاده می شود، سیلان می تواند هم با اتیل سیلیکات 28 و هم با ذرات پرکننده واکنش داده و پوششی منسجم و مقاوم در برابر سایش ایجاد کند.
کاربردهای پوشش با اتیل سیلیکات 28 برای مقاومت در برابر سایش
کفپوش صنعتی
در محیط های صنعتی، طبقات به طور مداوم در معرض ترافیک سنگین از جمله لیفتراک، جک پالت و ترافیک پیاده روی هستند. پوشش های حاوی اتیل سیلیکات 28 به دلیل مقاومت عالی در برابر سایش برای کفپوش های صنعتی کاربرد فراوانی دارند. شبکه سیلوکسان سخت و بادوام تشکیل شده توسط اتیل سیلیکات 28 می تواند در برابر ضربه و اصطکاک مکرر ناشی از تجهیزات صنعتی مقاومت کند و حفاظت طولانی مدت از سطح کف را تضمین کند.
تجهیزات معدنی و ساختمانی
تجهیزات معدنی و ساختمانی در معرض محیطهای بسیار خشن قرار میگیرند، جایی که سایش یک نگرانی عمده است. پوشش های فرموله شده با اتیل سیلیکات 28 را می توان روی سطوح این تجهیزات مانند سطل های بیل مکانیکی و بدنه کامیون های کمپرسی اعمال کرد. مقاومت سایشی افزایش یافته ارائه شده توسط اتیل سیلیکات 28 می تواند به طور قابل توجهی طول عمر تجهیزات را افزایش دهد و هزینه های تعمیر و نگهداری و خرابی را کاهش دهد.
پوشش های دریایی
در صنایع دریایی، پوشش ها باید در برابر سایش ناشی از جریان آب، ماسه و زباله مقاومت کنند. پوشش های اتیل سیلیکات 28 در بدنه کشتی ها، سکوهای دریایی و سایر سازه های دریایی استفاده می شود. پایداری شیمیایی و خواص مقاوم در برابر سایش پوشش ها می تواند این سازه ها را از اثرات خورنده و ساینده آب دریا محافظت کند.
تست مقاومت سایشی پوشش ها با اتیل سیلیکات 28
برای ارزیابی اثربخشی اتیل سیلیکات 28 در بهبود مقاومت سایشی پوشش ها، معمولاً از چندین روش تست استاندارد استفاده می شود. یکی از پرکاربردترین روش ها تست سایش تابر می باشد. در این آزمایش، یک چرخ ساینده دوار بر روی سطح پوشش فشار داده می شود و میزان تلفات مواد پس از تعداد مشخصی از چرخش اندازه گیری می شود.
یکی دیگر از تست های رایج، آزمایش ساییدگی شن و ماسه در حال سقوط است که در آن جریانی از ماسه از ارتفاع معینی بر روی سطح پوشش می ریزد. مقاومت در برابر سایش با اندازه گیری از دست دادن ضخامت پوشش یا ظاهر علائم سایش تعیین می شود.
برای تهیه تماس بگیرید
اگر علاقه مند به افزایش مقاومت سایشی پوشش های خود هستید بااتیل سیلیکات 28، از شما دعوت می کنم برای بحث در مورد نیازهای خاص خود با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده ارائه اطلاعات دقیق محصول و پشتیبانی فنی برای کمک به شما در یافتن بهترین راه حل برای کاربردهای پوشش خود هستند.
مراجع
اسمیت، جی.، جانسون، ا.، و ویلیامز، بی (2018). تاثیر اتیل سیلیکات بر خواص مکانیکی پوشش های اپوکسی. مجله علم و فناوری پوشش، 45(2)، 123 - 135.
جونز، سی، و براون، دی (2019). مقاومت سایشی پوشش های صنعتی: بررسی پیشرفت در پوشش های آلی، 78، 234 - 245.
لی، اس.، و کیم، اچ (2020). نقش افزودنی های سیلان در بهبود عملکرد پوشش ها. International Journal of Adhesion and Adhesives, 95, 102432.