Гидрофобный газофазный диоксид кремния в составе полиуретановых красок с высоким содержанием цинка: устойчивость к солевому туману 

В таких областях, как морское строительство, химическое оборудование и стальные конструкции, коррозия в солевом тумане всегда остаётся «невидимым убийцей», угрожающим безопасности и сроку службы оборудования. В условиях высокой солевой туманности проникновение хлорид-ионов и электрохимическая коррозия постоянно разрушают лаковую пленку, приводя к образованию пузырей и отслоению покрытия, что в конечном итоге приводит к обнажению металлической основы и её воздействию коррозионной среды. Полиуретановые краски с высоким содержанием цинка, являющиеся важной системой покрытий в сфере антикоррозионной защиты, обладают свойствами устойчивости к солевому туману, которые напрямую влияют на безопасность и долговечность инженерных конструкций.

С целью изучения различий в устойчивости к солевому туману между некоторыми видами гидрофобного пирогенного диоксида кремния и аналогичными продуктами конкурентов технические специалисты компании «Хубей Хуйфу Наноматериалы» провели систематическое сравнительное испытание на устойчивость к солевому туману: в условиях 50 г/л солевого раствора при температуре 35 °C было проведено 1000-часовое непрерывное испытание полиуретановой краски с высоким содержанием цинка, в ходе которого были установлены контрольный образец, гидрофобный пирогенный диоксид кремния HB-151 компании «Хуйфу Наноматериалы», HB-152 и нескольких образцов конкурентных продуктов.

Рис. 1

Результаты эксперимента представлены на рисунке 1: поверхность образца-контроля покрыта ржавыми пятнами и следами коррозии, что свидетельствует о наиболее серьезном степени коррозии; у образца HB-152 ситуация относительно лучше — на поверхности наблюдаются изменения текстуры определенной степени, тогда как HB-151 и некоторые аналогичные продукты конкурентов продемонстрировали превосходные результаты: покрытие в целом осталось цельным и плотным, практически без заметных признаков коррозии. За этим различием скрывается точная логика материаловедения и интерфейсной инженерии.

Чтобы понять эту разницу, сначала необходимо осознать основной механизм, благодаря которому газофазный диоксид кремния повышает устойчивость к солевому туману. Когда газофазный диоксид кремния равномерно диспергирован в лакокрасочном покрытии, гидроксильные группы на поверхности его наночастиц связываются между собой посредством водородных связей, образуя с матрицей покрытия структуру «взаимопроникающей сети». Этот трехмерный сетчатый каркас после отверждения покрытия делает пленку более плотной и прочной, эффективно снижая пористость и плотность дефектов. В то же время газофазный диоксид кремния, благодаря своим исключительным антиосадочным свойствам, способен эффективно обволакивать частицы активных наполнителей, таких как цинковый порошок, замедляя их оседание и уплотнение, что обеспечивает равномерное распределение антикоррозионных компонентов в покрытии.

Превосходные характеристики HB-151 тесно связаны с его более равномерным распределением по размеру частиц и лучшей диспергируемостью в смоле; кроме того, более высокая степень гидрофобности HB-151 придает покрытию более сильные водоотталкивающие свойства, затрудняя задержку и проникновение солевого раствора на поверхность покрытия, в то время как степень гидрофобной модификации HB-152 относительно отличается, что приводит к соответствующим различиям.

Результаты этого эксперимента раскрывают один из ключевых принципов материаловедения: ключевую роль играет соответствие системы.
Являясь лидером в области газофазного диоксида кремния в Китае, компания «Хубей Хуйфу Наноматериалы» на протяжении многих лет углубленно занимается исследованиями и производством газофазных наноматериалов. Два продукта на основе гидрофобного газофазного диоксида кремния — HB-151 и HB-152 — представляют собой дифференцированные решения, тщательно разработанные компанией «Хуйфу Наноматериалы» для различных сценариев применения лакокрасочных покрытий. Благодаря превосходной гидрофобности и диспергируемости HB-151 демонстрирует выдающиеся эксплуатационные преимущества в сфере высокоэффективных антикоррозионных покрытий, становясь предпочтительным добавкой для рецептур лакокрасочных материалов, предназначенных для использования в условиях сильной коррозии; HB-152, в свою очередь, отличается уникальным соотношением цены и качества, а также универсальностью, что делает его подходящим для разнообразных областей применения с умеренными требованиями к антикоррозионной защите.

По мере углубления реализации стратегии Китая по превращению страны в морскую державу и трансформации и модернизации высокотехнологичного производства рыночный спрос на высокоэффективные антикоррозионные покрытия будет продолжать расти, а требования к их характеристикам — постоянно повышаться. Компания «Хубей Хуйфу Наноматериалы» будет и впредь укреплять свои позиции в сфере наноматериалов, используя собственные инновации в качестве движущей силы, постоянно совершенствуя характеристики продукции и расширяя ассортимент, чтобы поставлять лакокрасочной отрасли больше высококачественных и высокоэффективных продуктов на основе газофазного диоксида кремния и способствовать продвижению китайской антикоррозионной промышленности в направлении более высокого качества, более длительного срока службы и большей экологичности.