Corundum trắng (nhôm oxit trắng nóng chảy) là chất độn chức năng rất quan trọng trong lớp phủ polyurethane siêu chịu mài mòn nhờ độ cứng cực cao, khả năng chống mài mòn tuyệt vời, tính trơ hóa học và khả năng chịu nhiệt độ cao. Mục đích chính của việc bổ sung corundum trắng là cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn của lớp phủ.
Sau đây là những điểm chính của ứng dụng corundum trắng trong lớp phủ polyurethane siêu chống mài mòn:
Mục đích cốt lõi: Cải thiện khả năng chống mài mòn
Cơ chế: Độ cứng Mohs của corundum trắng lên tới 9 (chỉ đứng sau kim cương và silicon carbide), cao hơn nhiều so với hầu hết các vật liệu ma sát (như sỏi, kim loại, cao su, nhựa, v.v.). Khi bề mặt lớp phủ chịu ma sát hoặc va đập, các hạt cứng này hoạt động như “áo giáp”, chịu lực và phân tán lực bên ngoài, bảo vệ hiệu quả nền nhựa polyurethane tương đối mềm khỏi bị mài mòn hoặc trầy xước nhanh chóng.
Tác dụng: Cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn của lớp phủ (như thử nghiệm mài mòn Taber, thử nghiệm mài mòn cát rơi, v.v. Kết quả sẽ được cải thiện đáng kể) và kéo dài tuổi thọ của lớp phủ.
Những cải tiến hiệu suất khác:
Cải thiện độ cứng: Việc bổ sung corundum trắng sẽ làm tăng độ cứng bề mặt và độ cứng tổng thể của lớp phủ, giúp lớp phủ có khả năng chống chịu áp lực và trầy xước tốt hơn.
Tăng khả năng chống trầy xước: Các hạt cứng có thể chống trầy xước hiệu quả từ các vật sắc nhọn.
Cải thiện khả năng chịu nhiệt độ cao: Bản thân corundum trắng có điểm nóng chảy cực cao (>2000°C), có thể cải thiện độ ổn định và khả năng chống mềm nhiệt của lớp phủ trong môi trường nhiệt độ cao.
Một số tính chất chống trượt: Kích thước hạt và lượng bổ sung thích hợp có thể làm tăng độ nhám của bề mặt lớp phủ ở cấp độ vi mô, mang lại hiệu quả chống trượt nhất định (nhưng cần chú ý đến việc lựa chọn kích thước hạt, nếu quá thô có thể ảnh hưởng đến vẻ ngoài và khả năng làm sạch).
Độ ổn định hóa học: Corundum trắng có khả năng chịu được hầu hết các loại axit, kiềm và dung môi, giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn hóa học tổng thể của lớp phủ.
Các yếu tố chính để áp dụng:
Lựa chọn kích thước hạt:
Kích thước hạt thô (như lưới 80-320): Chủ yếu cung cấp khả năng chống mài mòn vĩ mô và chống trượt, thường được sử dụng trong những trường hợp chống mài mòn cực độ như sàn công nghiệp nặng, thiết bị khai thác mỏ, băng tải, v.v. Bề mặt lớp phủ sẽ có độ hạt và kết cấu rõ ràng.
Kích thước hạt mịn (như 400 mesh-3000 mesh): Mang lại bề mặt tinh tế hơn và khả năng chống mài mòn vi mô. Sản phẩm phù hợp cho những ứng dụng đòi hỏi khả năng chống mài mòn cao nhưng cũng cần độ mịn và thẩm mỹ bề mặt tốt, chẳng hạn như nhà máy điện tử, nhà máy dược phẩm, sàn nhà để xe cao cấp, lớp phủ sơn gỗ cao cấp, v.v. Bột siêu mịn (cấp micron) được sử dụng ở những nơi đòi hỏi độ mịn bề mặt cực cao nhưng vẫn yêu cầu khả năng chống mài mòn cao.
Kích thước hạt hỗn hợp: Đôi khi người ta sử dụng các kích thước hạt khác nhau để đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất và hình thức.
Số tiền bổ sung:
Lượng bổ sung ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ cải thiện khả năng chống mài mòn. Lượng bổ sung thường chiếm 5% – 40% hàm lượng chất rắn trong công thức, tùy thuộc vào:
Mức độ chống mài mòn cần thiết (yêu cầu về mức độ chống mài mòn càng cao thì lượng bổ sung càng lớn).
Kích thước hạt (thường thì lượng hạt thô bổ sung có thể cao hơn).
Yêu cầu về các tính chất khác của lớp phủ (như độ linh hoạt, độ bóng, độ phẳng, chi phí).
Khả năng chịu tải của hệ thống nhựa đối với chất độn.
Lượng bổ sung quá cao có thể dẫn đến độ nhớt tăng đột ngột, độ cân bằng kém, độ linh hoạt giảm, dễ nứt, chi phí tăng và các vấn đề khác, do đó cần phải tìm ra sự cân bằng tốt nhất.
Độ phân tán:
Điều này rất quan trọng! Corundum trắng phải được phân tán hoàn toàn và đều trong nền nhựa polyurethane. Các hạt kết tụ sẽ trở thành điểm yếu, làm giảm khả năng chống mài mòn và có thể ảnh hưởng đến hình thức và tính chất cơ học của lớp phủ.
Cần lựa chọn thiết bị phân tán cắt cao phù hợp (như máy phân tán tốc độ cao, máy nghiền cát, máy nghiền ba trục).
Thông thường cần phải thêm chất phân tán hiệu quả để giúp làm ướt các hạt corundum trắng, ngăn ngừa sự kết tụ và đảm bảo sự phân tán ổn định.
Xử lý bề mặt:
Để cải thiện khả năng tương thích của các hạt corundum trắng với nhựa polyurethane hữu cơ, tăng cường liên kết giao diện, cải thiện hơn nữa độ ổn định phân tán và khả năng chống mài mòn cuối cùng, corundum trắng thường được xử lý bề mặt.
Các tác nhân xử lý thường được sử dụng bao gồm các tác nhân liên kết silane (như KH-550, KH-560) hoặc các tác nhân liên kết titanat. Các tác nhân liên kết này có thể tạo thành một lớp màng hữu cơ trên bề mặt corundum trắng, liên kết hóa học hoặc liên kết vật lý với nhựa.
Phù hợp với nhựa:
Chọn nhựa polyurethane (thường là hệ thống không dung môi hoặc có hàm lượng rắn cao) có độ dẻo dai, độ bám dính và khả năng chịu chất độn tốt làm vật liệu nền. Nhựa cần có khả năng “bọc” và “liên kết” các hạt cứng một cách chắc chắn.
Đảm bảo rằng việc bổ sung corundum trắng không làm hỏng quá mức các đặc tính tuyệt vời vốn có của nhựa (như tính linh hoạt và khả năng chống va đập).
Các lĩnh vực ứng dụng điển hình:
Sàn công nghiệp hiệu suất cực cao: xưởng sản xuất, nhà kho, trung tâm hậu cần, bãi đậu xe (đặc biệt là khu vực có tải trọng nặng), xưởng bảo trì, v.v.
Lớp phủ chống mài mòn: Dùng cho bề mặt bê tông, kim loại và gỗ cần khả năng chống mài mòn bổ sung.
Địa điểm thể thao: Chẳng hạn như sân tennis, sân bóng rổ và đường chạy (lớp bề mặt hoặc lớp chống trượt).
Băng tải và con lăn: Hệ thống băng tải yêu cầu khả năng chống mài mòn cực cao.
Bảo vệ thiết bị khai thác: Xe mỏ, máng trượt, sàng rung, v.v.
Sơn gỗ cao cấp: Chẳng hạn như đồ nội thất cao cấp, mặt bàn bếp và bề mặt nhạc cụ, mang lại khả năng bảo vệ chống trầy xước.
Bản tóm tắt:
Corundum trắng là thành phần cốt lõi tạo nên khả năng chống mài mòn vượt trội cho lớp phủ polyurethane. Bằng cách lựa chọn cẩn thận kích thước hạt, kiểm soát lượng bổ sung, đảm bảo độ phân tán tốt (với chất phân tán và thiết bị phù hợp), xử lý bề mặt hiệu quả và kết hợp với hệ thống nhựa polyurethane có hiệu suất tương đương, chúng tôi có thể tạo ra lớp phủ bảo vệ siêu chống mài mòn, đáp ứng nhu cầu của nhiều điều kiện làm việc khắc nghiệt. Ứng dụng của nó cải thiện đáng kể tuổi thọ và độ tin cậy của lớp phủ polyurethane trong môi trường ma sát mạnh và mài mòn cao.