Aprašymas
Vandens pagrindu gaminami pramoniniai antikoroziniai danga svarbiausią vaidmenį atlieka apsaugant metalines konstrukcijas naftos ir dujų, jūrinėje bei sunkiosios mašinų pramonėje. Tačiau gamintojai nuolat susiduria su dviem pagrindiniais iššūkiais: nepakankamu sukibimu su metaliniais pagrindais, dėl ko dažnai atsiranda dangos lupimosi, ir nepakankama korozijos atsparumu, dėl ko konstrukcijos tampa pažeidžiamos sunkiomis sąlygomis, tokiomis kaip druskos migla ar cheminės medžiagos. Ultrafinis kaulino milteliai su hidrofiline apdorojimo technologija tapo labai veiksminga šių problemų sprendimo priemone, pasitelkiant jų unikalias savybes – ultrafines dalelių dydį, paviršiaus hidrofilinę modifikaciją ir cheminį neutralumą.
Skirtingai standartiniams pripildymo medžiagoms, kurios gali nusėsti vandeniniuose dengiamuosiuose sluoksniuose arba sumažinti korozijos atsparumą, šis specializuotas kaulino miltelis ženkliai padidina tiek sukibimą, tiek korozijos atsparumą, išlaikant mažo VOE (valomųjų organinių junginių) pranašumą, būdingą vandenyje pagrįstoms sistemoms. Dėl to jis tapo būtina sudedamąja dalimi aukštos kokybės antikorozinių dengiamųjų sluoksnių formulėse.
Sukibimo stiprinimo mechanizmai
Dangos sukibimas su metaliniais pagrindais sudaro veiksmingos antikorozinės apsaugos pagrindą. Be patikimo sukibimo, drėgmė ir koroziją skatinančios medžiagos lengvai gali prasiskverbti tarp dangos ir metalo, inicijuodamos koroziją po danga. Ultrasmulkūs hidrofiliniais milteliais apdoroti kaulino milteliai, kurių dalelių dydis D50 yra nuo 0,5–1,2 μm (12000–20000 tinklelių), gerina sukibimą keletu mechanizmų.
Pirmiausia, jo itin smulkios dalelės užpildo mikroskopinius metalo paviršiaus įdubimus, atsiradusius dėl tokių procesų kaip šlakavimas ar cheminis apdorojimas, sukuriant „mechaninį užraktą“ tarp dangos ir pagrindo. Antra, naudojant polikarboksilatų grupes turinčius dispersiklius pasiektas hidrofilinis paviršiaus apdorojimas, kuris padidina suderinamumą su vandeniu pagrįstomis dervomis. Tai užtikrina vienodą dispergavimą ir stiprią ryšį su metalų oksidais.
Kai kaulino milteliai sudaro 12 %–18 % dangos masės ir sumaišomi su epoksidiniais ar akriliniais vandeninių džiovinimo priemonių riebalais, jie gali padidinti sukibimo stiprumą (ASTM D4541) nuo 3 MPa iki 5,5–6,2 MPa. Taip pat galima pasiekti 5B sukibimo vertinimą (be dangos pašalinimo) atliekant kryžminio kirpimo bandymus. Realus pavyzdys iš dangų gamintojo Dzianse provincijoje, Kinijoje, parodo šios medžiagos veiksmingumą. Naudojant ją jūros koroziją slopinančiose dangoose, bandomosios plokštės iš plieno po 1000 valandų praleistų jūros vandenyje nerodė jokių dangos atplaišų, tuo tarpu be kaulino – tik 300 valandas. Naftos ir dujų vamzdynų sektoriuje pagerintas sukibimas apsaugo dangą nuo pažeidimų virinant ir užkasant, per penkerius metus sumažinant techninės priežiūros išlaidas 40 %.
Korozijos atsparumo gerinimas
Korozijos atsparumas yra pramoninių anticorozinių dangų galutinis tikslas, o ultrafinis hidrofilinio apdorojimo kaolino miltelių tipas ženkliai padidina šią savybę. Dėl plokščių dalelių struktūros dangos plėvelėje susidaro „vingiuotas kelias“, kuris efektyviai sulėtina koroziją sukeliančių agentų – įskaitant druską, vandenį ir chemikalus – priskverbimą į metalo paviršių.
Pridėjus į vandeninius dažus, kaolino milteliai gali neutralios druskos purkštuvės atsparumą (ASTM B117) pratęsti nuo 500 iki 1200–1500 valandų, lengvai atitinkant jūros plieninių konstrukcijų korozijos reikalavimus. Vienas Vokietijos sunkiosios technikos gamintojas atliko bandymus su ekskavatorių kaušais, padengtais formulės, turinčios šiuos kaolino miltelius. Po 800 valandų druskos purkštuvės poveikio plieno paviršiuje buvo matyti tik 5 % rūdžių dengimo plotas, palyginti su 40 % nekeistose dangoje.
Kaulino milteliai taip pat padidina cheminę atsparumą. Danga, turinti 15 % šių miltelių, gali išlaikyti 30 dienų laikymą 5 % sieros rūgšties ir 10 % natrio hidroksido tirpaluose be burbuliavimo arba spalvos pasikeitimo, todėl ji yra idealiai tinkama naudoti chemijos pramonės įmonėse. Be to, dėl didelio baltumo (L* reikšmė ≥94 %) kaulino milteliai gali pakeisti dalį titano dioksido (TiO₂) baltose antikorozinėse dangose, sumažinant žaliavų sąnaudas 15 %, neprarandant dangos nepermatomumo.
Tikslus gamybos procesas
Ultrafinių, hidrofiliniu būdu apdorotų kaulino miltelių gamyba vandeniniams pramonsinėms antikorozinėms dangoms apima keletą tiksliai kontroliuojamų etapų, užtikrinančių optimalų veikimą. Pradinis kaulino rūdas, gaunamas iš aukštos grynumos telkinių regionuose, tokiuose kaip Dzianchsi, Kinija, ir Pietų Karolina, JAV, iš pradžių plaunamas, kad būtų pašalintas smėlis ir organiniai teršalai. Magnetinė separacija 20 000–25 000 gaussų stiprio lauke pašalina geležies turinčias medžiagas, kurios galėtų skatinti koroziją.
Toliau drėgnasis malimas atliekamas naudojant aukšto slėgio homogenizatorius, veikiančius 1800–2200 bar slėgiu, siekiant pasiekti norimą labai finų dalelių dydį. Pagrindinis hidrofilinio apdorojimo etapas naudoja polikarboksilato dispersiklius, kurie taikomi 1,0 %–1,5 % nuo kaulino masės, kad padengtų daleles. Tai užtikrina, kad jos vandeniniuose dervose išliktų disperguotos be aglomeracijos.
Tada tyrė undergoes ultracentrifūgavimą, kad būtų pašalintos bet kokios stambios dalelės (≥2 μm), kurios gali sukurti silpnas vietas dangos sluoksnyje. Galiausiai tyrė purškiamoji džiovintuvėje džiovinama 190–230 °C temperatūroje, kad būtų gautas laisvai tekantis milteliai su drėgnumu ≤0,2 %. Milteliai supakuojami hermetiškai uždaromose aliuminio folijos maišeliuose, kad būtų išvengta drėgmės sugerties saugojimo metu.
Priderinti techniniai parametrai
Šio kaulino miltelių pagrindiniai techniniai parametrai yra kruopščiai pritaikyti, kad atitiktų vandeninių anticorozinių dangų reikalavimus. Tai apima dalelių dydį D50 0,5–1,2 μm, hidrofilinio apdorojimo padengimą ≥98 % (patvirtinta kontaktinio kampo matavimu, kai vandens kontaktinis kampas ≤30°), baltumą (L* vertė) ≥94 %, geležies kiekį (Fe₂O₃) ≤0,15 %, aliejaus sugerties gebą 23–28 mL/100 g ir klampumą (50 % kietųjų medžiagų vandenyje) ≤250 cP.
Šie parametrai yra griežtai patvirtinti įvairiais bandymais. Dalelių pasiskirstymui nustatyti naudojami lazeriniai dalelių dydžio analizatoriai, cheminės sudėties analizei – rentgeno fluorescencinė spektroskopija (XRF), dangos veikimo tikrinimui – druskos purkštuvų kameros. Kiekvienam partijai lydi Analizės liudijimas (CoA), patvirtinantis atitiktį pramonės standartams, tokiems kaip ISO 12944 (Dažai ir lako medžiagos – plieninių konstrukcijų apsauga nuo korozijos apsauginėmis dažų sistemomis).
Optimizuota tiekimo grandinės palaikymas
Šio molio miltelių tiekimo grandinė optimizuota pagal dengimo medžiagų gamintojų gamybos ciklus. Pateikiami įvairūs pakuotės variantai, įskaitant 25 kg vakuumu užsandarintas maišas mažesnėms partijoms išbandyti ir 500 kg talpos didelės apimties konteinerius masinei gamybai. Vidiniai įdėklai naudojami, kad būtų išvengta miltelių užteršimo saugojimo ir vežimo metu.
Vežimas koordinuojamas su logistikos tiekėjais, specializuojamais chemikalų medžiagų vežimu, tokiais kaip Maersk ir Hapag-Lloyd, užtikrinant patikimą pristatymą į pagrindinius pramonės centrus Azijoje, Europoje ir Šiaurės Amerikoje. Pristatymo laikas kinta: nuo 10–14 dienų Pietryčių Azijai iki 28–35 dienų Europai.
Techniniai specialistai teikia vietinę palaikymo paslaugą, įskaitant pagalbą dėl dangos sudėties optimizavimo. Pavyzdžiui, jie rekomenduoja 15 % kaulino miltelių jūros kilmės dengimui ir 12 % – pramoninės įrangos dengimui. Taip pat suteikiamos trikčių šalinimo paslaugos, pvz., aglomeracijos problemų sprendimas keičiant dispersiklį. Naujiems produktams naudojantiems klientams yra galimybė gauti 50–100 kg mėginių partijas kartu su dengimo charakteristikų testavimu (prilipimas, druskos purškimas), kad būtų patvirtinta suderinamumas su esamomis dervos sistemomis.
Kai vis daugiau dėmesio pramonės šakose skiriama aplinkai draugiškiems antikoroziniams sprendimams, nesumažinant jų našumo, ultrafinis kaulino milteliai su hidrofiline apdorojimo technologija tampa nepakeičiamu medžiaga. Jų gebėjimas gerinti sukibimą, stiprinti korozijos atsparumą ir mažinti sąnaudas leidžia dangų gamintojams atitikti griežtas aplinkosaugos taisykles ir pramonės standartus. Tai savo ruožtu stiprina jų konkurencingumą pasaulinėse rinkose, kuriose apsaugoma turto naudojimui naftos ir dujų, jūrinėje bei sunkiosios mechanikos pramonėje. Šios medžiagos taikymas nuolat plečiasi, skatindamas inovacijas vandeninių pramoniškai antikorozinių dangų srityje ir užtikrindamas jos pozicijas kaip revoliucinę sudedamąją dalį šioje pramonės šakoje.
