در طراحی فرمول های پوشش، تعادل بین تیکسوتروپی و تسطیح به طور مستقیم احساس ساخت، توانایی ضد افتادگی، ظاهر پوشش و اثر پوشش نهایی را تعیین می کند. افزودنی‌های سنتی مانند سیلیس دوددار، عوامل رئولوژی آلی و بنتونیت می‌توانند تیکسوتروپی ایجاد کنند، اما اغلب مشکلاتی مانند افزایش هزینه، سازگاری محدود، پایداری ناکافی در دمای بالا و کاهش براقیت را به همراه دارند.
تیکسوتروپی و تسطیح یک جفت ویژگی متناقض کلیدی هستند که کیفیت نهایی تشکیل فیلم و عملکرد ساخت پوشش ها را تعیین می کنند. با شروع از اصول شیمی کلوئید و رابط و همچنین رئولوژی، این مقاله به طور سیستماتیک در مورد اندازه ذرات، مورفولوژی، خواص سطحی و کسر حجمی پرکننده‌ها به عنوان جزء اصلی پوشش‌ها، و مکانیسم‌های تنظیمی آن‌ها بر روی رفتار نازک شدن برشی، مقدار تسلیم، سینتیک بازیابی و همسطح شدن پنجره‌های جریان توضیح می‌دهد. با ساختارشکنی شبکه برهمکنش میکرو "افزودنی رزین پرکننده"، مجموعه ای از استراتژی های طراحی عملکرد رئولوژیکی قابل پیش بینی بر اساس انتخاب علمی و ترکیب پرکننده ها برای مهندسین پوشش ارائه می شود، با هدف دستیابی به کنترل بهینه فرآیند دینامیکی از ذخیره سازی با ویسکوزیته بالا تا ساخت و ساز با ویسکوزیته کم، و سپس بازیابی سریع ساختاری برای مقاومت در برابر افتادگی.
تیکسوتروپی به رفتار نازک شدن برشی یک پوشش اشاره دارد که در آن تحت نیروی برشی نازک‌تر می‌شود و پس از توقف برش، قوام خود را به سرعت بازیابی می‌کند. تعیین می کند که آیا پوشش در برابر افتادگی مقاوم است، ته نشین نمی شود، به راحتی اعمال می شود و پاشیده نمی شود.
مسطح کردن به توانایی یک پوشش برای غلبه بر کشش سطحی و ویسکوزیته داخلی پس از پوشش اشاره دارد و به طور خودکار در یک سطح فیلم یکنواخت و صاف گسترش می یابد. تعیین می کند که آیا پوشش هیچ اثر قلم مو، پوست پرتقال، سوراخ سوزنی و براقیت یکنواخت ندارد یا خیر.
در فرمول های سنتی، تیکسوتروپی و تسطیح اغلب متناقض هستند: ویسکوزیته بالا منجر به تسطیح ضعیف می شود. تسطیح خیلی خوب است، مستعد افتادگی و نشست است.
ارزش اصلی پرکننده ها شکستن این تضاد و دستیابی به نتایج مطلوب برای هر دو به طور همزمان است.
پرکننده هابه سادگی "پر" نیستند، بلکه از طریق شکل ذرات، توزیع اندازه ذرات، سطح ویژه، فعالیت سطح، ارزش جذب روغن و حالت پراکندگی، سه ساختار کلیدی در پوشش‌ها را تشکیل می‌دهند:
ذرات پرکننده با نسبت ابعاد بالا و سطح ویژه بالا با هم همپوشانی دارند و رزین را در حالت ایستا جذب می کنند و یک ساختار شبکه فیزیکی برای حفظ ویسکوزیته مشخص پوشش و جلوگیری از ته نشین شدن رنگدانه و افتادگی پوشش تشکیل می دهند.
هنگامی که در معرض نیروهای برشی ناشی از برس زدن، پاشش و روکش غلتکی قرار می گیرد، ساختار توری فوراً از هم باز می شود، ویسکوزیته کاهش می یابد و ساختار صاف می شود.
پس از ناپدید شدن نیروی خارجی، ساختار مش به سرعت بهبود می یابد و شکل خود را حفظ می کند که به عنوان بازیابی تیکسوتروپیک شناخته می شود.
ذرات پرکننده با شکل تقریباً کروی، اندازه ذرات منظم و سطح صاف نقشی شبیه به "بلبرینگ های میکرو" در پوشش ها ایفا می کنند، اصطکاک درون سیستم را کاهش می دهند، شکل پذیری جریان را بهبود می بخشند، به تراز شدن سریع پوشش کمک می کنند، آثار و عیوب برس را از بین می برند.
با ترکیب پرکننده‌ها با توزیع اندازه ذرات گسترده، بسته‌بندی محکم ایجاد می‌شود، محتوای رزین آزاد را کاهش می‌دهد، ویسکوزیته را تثبیت می‌کند و مانع جریان نمی‌شود، تعادل دینامیکی بین تیکسوتروپی بالا و تراز بهینه پوشش حاصل می‌شود.
به زبان ساده:
ساخت شبکه با پرکننده=کنترل تیکسوتروپی;
ذرات روان کننده پرکننده = بهبود سطح جریان.
ترکیب علمی پرکننده ها = دستیابی به هر دو به طور همزمان.
متفاوتپرکننده هامشارکت‌های رئولوژیکی کاملاً متفاوتی را در پوشش‌ها نشان می‌دهند و شرکت‌ها می‌توانند با توجه به نوع پوشش به دقت انتخاب کنند:
نماینده: پودر تالک، پودر میکا
ویژگی ها: تشکیل یک ساختار همپوشانی لایه ای، تیکسوتروپی قوی، مناسب برای پوشش های ساختمانی سطوح عمودی مانند رنگ دیوار، رنگ ضد خوردگی و رنگ کشتی.
مزایا: اثر ضد افتادگی عالی، در حالی که آب بندی و سختی پوشش را بهبود می بخشد.
نماینده: ولاستونیت، کربنات کلسیم فیبری
ویژگی ها: نسبت ابعاد بالا، ساختار مشبک قوی، مناسب برای پوشش هایی که نیاز به پوشش ضد ته نشینی و ضخامت بالا دارند.
قابل اجرا: ضد خوردگی سنگین، پوشش کف، آستر صنعتی.
نماینده: هیدروکسید آلومینیوم، پودر کوارتز، میکرو پودر سیلیکون کروی، سولفات باریم رسوبی
ویژگی ها: ذرات صاف، اثر نورد قوی، به طور قابل توجهی بهبود سطح، براق، پر بودن، و کاهش ویسکوزیته سیستم.
قابل اجرا: روکش، رنگ براق بالا، رنگ مبلمان، پوشش های صنعتی، پوشش های الکترونیکی.
نماینده: خاک دیاتومه، سیلیس فاز گاز، بنتونیت میکرو متخلخل
مشخصه: اثر تیکسوتروپیک قوی است، اما مقدار اضافه شده باید کنترل شود تا از تأثیرگذاری بر تراز کردن جلوگیری شود.
قابل اجرا: بتونه، پرایمر، پوشش فیلم ضخیم.
ترکیبی با پودر تالک، کلسیم سنگین و پودر میکا برای تضمین تیکسوتروپی و ضد افتادگی، در عین حال تراز خوب.
عمدتاً از ولاستونیت، پودر میکا و سولفات باریم، با تیکسوتروپی قوی، پوشش ضخامت بالا و بدون ته نشین تشکیل شده است.
عمدتاً از هیدروکسید آلومینیوم کروی، سولفات باریم رسوب شده و میکرو پودر سیلیکون، با تراز نهایی، براقیت بالا و پر بودن بالا تشکیل شده است.
پرکننده ها را با گریدهای درشت و ریز مخلوط کنید تا از تراز، مقاومت در برابر فشار و کارایی اطمینان حاصل کنید.
عمدتا با استفاده از ورق مانندپرکننده هابا تیکسوتروپی قوی، ضد افتادگی و بهبود عملکرد ضد خوردگی.
تحت روند توسعه صنعت پوشش جهانی به سمت عملکرد بالا، هزینه کم، پایداری و حفاظت از محیط زیست، کنترل دقیق تیکسوتروپی و تراز کردن از طریق پرکننده ها به فناوری اصلی طراحی فرمول پوشش مدرن تبدیل شده است.
پرکننده ها نه تنها مواد پرکننده هستند، بلکه اصلاح کننده های رئولوژیکی، تقویت کننده عملکرد پوشش و عوامل بهینه سازی هزینه نیز هستند. انتخاب معقول مورفولوژی ذرات، اندازه ذرات، سطح ویژه، اصلاح سطح و طرح‌های ترکیبی می‌تواند پوشش‌ها را به طور همزمان قادر به داشتن:
تیکسوتروپی عالی: بدون ته نشین شدن، بدون افتادگی، ساخت آسان
- عملکرد تسطیح عالی: بدون علامت برس، براقیت بالا، سطح فیلم عالی
-پایداری بالاتر: سازگار با اقلیم های مختلف و روش های ساخت و ساز در سراسر جهان
