Opis
Vodni industrijski protikorozijski premazi imajo pomembno vlogo pri zaščiti kovinskih konstrukcij v sektorjih nafte in plina, na morju ter v težki mašineriji. Proizvajalci pa se pogosto soočajo z dvema osnovnima izzivoma: nezadostno adhezijo na kovinske podlage, kar pogosto povzroči olupljanje premaza, ter nezadostno odpornost proti koroziji, zaradi česar so konstrukcije ranljive v ekstremnih okoljih, kot so pogoji z morsko razpršeno vodo ali stik s kemikalijami. Zelo drobni kaolinski prah z hidrofilno obdelavo se je izkazal za zelo učinkovito rešitev, saj z uporabo svojih edinstvenih lastnosti – zelo drobnega velikosti delcev, površinske hidrofilne modifikacije in kemijske inertnosti – odpravlja te težave.
Za razliko od standardnih polnil, ki se lahko usedejo v vodnih prevlekah ali zmanjšajo odpornost proti koroziji, ta specializirana talkova glina znatno izboljša lepljivost in odpornost proti koroziji, hkrati pa ohranja prednost nizkih VOC, značilno za vodne sisteme. Zato je postala bistvena sestavina pri formulaciji visoko zmogljivih protikorozijskih prevlek.
Mehanizmi izboljšanja lepljivosti
Lepljivost prevlek na kovinske podlage predstavlja temelj učinkovite protikorozijske zaščite. Brez trdne adhezije lahko vlaga in korozivni agensi preprosto prodrejo skozi mejo med prevleko in kovino ter povzročijo korozijo pod prevleko. Ultra drobna talkova glina z hidrofilno obdelavo, katere velikost delcev D50 sega od 0,5–1,2 μm (12000–20000 mesh), izboljša lepljivost prek več mehanizmov.
Najprej ultra-majhne delce zapolnijo mikropodrobnice na kovinskih površinah, ki jih ustvarijo postopki, kot so pičenje s peskom ali kemična obdelava, ter tako ustvarijo »mehansko zaklepanje« med prevleko in podlago. Drugič pa hidrofilna obdelava površine, dosežena z uporabo polikarboksilatnih razpršil, izboljša združljivost z vodno raztopljivimi smolami. To zagotavlja enakomerno razpršitev in trdno vez na kovinske okside.
Ko se dodaja v količini 12 %–18 % teže premaza in se meša z epoksidnimi ali akrilnimi smolami na vodni osnovi, lahko kaolinski prah poveča trdnost adhezije (ASTM D4541) s 3 MPa na 5,5–6,2 MPa. Prav tako doseže oceno adhezije 5B (brez odstranitve premaza) pri preizkusu s križnim rezanjem. Primer iz prakse proizvajalca premazov v provinci Džiang-su v Kitajski prikazuje njegovo učinkovitost. Pri uporabi v protikorozijskih premazih za morske aplikacije so preizkusi na jeklenih ploščah pokazali, da po 1000 urah potopitve v morsko vodo ni prišlo do olupljanja premaza, medtem ko so premazi brez kaolina odpovedali že po 300 urah. V sektorju cevovodov za nafto in plin dodatna adhezija zaščiti premaz pred poškodbami med varjenjem in polaganjem, kar v petletnem obdobju zmanjša stroške vzdrževanja za 40 %.
Izboljšana odpornost proti koroziji
Odpornost proti koroziji je končni cilj industrijskih protikorozijskih premazov, ultra drobni prašek kaolinita s hidrofilno obdelavo pa ta učinek znatno izboljša. Njegova ploščata struktura delcev ustvari »zavijano pot« znotraj premazne plasti, ki učinkovito upočasni prodor korozivnih snovi, kot so sol, voda in kemične spojine, do kovinske površine.
Ko se dodaja v vodne premaze, prašek kaolinita podaljša odpornost na nevtralni morski megli (ASTM B117) s 500 ur na 1200–1500 ur, kar preprosto izpolnjuje zahteve glede korozije za jeklene konstrukcije na morju. Proizvajalec težke mehanizacije v Nemčiji je izvedel preskuse na vedrih bagrov, prevlečenih s formulacijo, ki vsebuje ta kaolinski prašek. Po 800 urah izpostavljenosti morski megli je jeklena površina pokazala le 5 % površine pokrite z rjo, v primerjavi s 40 % pri nepreurejenih premazih.
Kaolinski prah poleg tega izboljša kemijsko odpornost. Prevleke z 15 % tega prahu lahko prenesejo 30 dni potopitve v 5 % raztopini žveplene kisline in 10 % raztopini natrijevega hidroksida brez mehurčenja ali spremembe barve, kar jih čini idealnimi za uporabo v kemičnih tovarnah. Poleg tega njegova visoka belina (vrednost L* ≥94 %) omogoča delno nadomestitev titanovega dioksida (TiO₂) v belih protikorozijskih prevlekah, s čimer se stroški surovin zmanjšajo za 15 %, ne da bi pri tem trpela neprozornost.
Natančni proizvodni proces
Proizvodnja ultrafinega kaolinskega prahu s hidrofilno obdelavo za vodne industrijske protikorozijske prevleke vključuje niz natančnih korakov, da se zagotovi optimalna učinkovitost. Surovi kaolinski rudnik, pridobljen iz visokokakovostnih ležišč v regijah, kot so Jiangxi v Kitajski in Južna Karolina v ZDA, se najprej opravi, da se odstranita pesek in organske nečistoče. Magnetna separacija pri 20.000–25.000 gauss odstrani mineralne snovi, ki vsebujejo železo, saj bi te lahko spodbudile korozijo.
Nato se za doseg želenega ultrafinega velikosti delcev uporabi mokro mletje z visokotlačnimi homogenizatorji, ki delujejo pri tlaku 1800–2200 bar. Ključna stopnja hidrofilne obdelave uporablja polikarboksilatne dispergirnike v količini 1,0 %–1,5 % teže kaolina za prevleko delcev. To zagotavlja, da ostanejo razpršeni v vodnih smolah brez agregacije.
Sledi ultracentrifugacija suspenzije za odstranitev grobih delcev (≥2 μm), ki bi lahko povzročili šibke točke v prevleki. Na koncu se suspenzija razpršeno posuši pri temperaturi 190–230 °C, da se dobi prosto tekoč prašek z vsebnostjo vlage ≤0,2 %. Prašek se pakira v zračno tesne aluminijaste folijske vrečke, da se prepreči vnos vlage med shranjevanjem.
Prilagojeni tehnični parametri
Ključni tehnični parametri tega praška kaolinita so skrbno prilagojeni za izpolnjevanje zahtev vodno raztopljivih protikorozijskih premazov. Vključujejo velikost delcev D50 od 0,5–1,2 μm, hidrofilno obdelavo s pokritostjo ≥98 % (preverjeno z merjenjem kontaktnega kota, pri čemer je kontaktni kot z vodo ≤30°), belino (L* vrednost) ≥94 %, vsebnost železa (Fe₂O₃) ≤0,15 %, absorpcijo olja 23–28 mL/100 g ter viskoznost (50 % trdnih snovi v vodi) ≤250 cP.
Te parametre temeljito preverimo s pomočjo različnih testov. Za določitev porazdelitve delcev uporabljamo analizatorje velikosti delcev z laserjem, za analizo kemične sestave rentgensko fluorescenco (XRF) ter za preverjanje učinkovitosti premaza solne meglice. Vsakoj zadevi priložimo certifikat analize (CoA), ki potrjuje skladnost z industrijskimi standardi, kot je ISO 12944 (Barve in laki – Zaščita jeklenih konstrukcij s sistemom zaščitnih barv).
Optimizirana podpora dobavnega veriga
Dobavna veriga za ta kaolinski prah je optimizirana tako, da se ujema s proizvodnimi cikli proizvajalcev premazov. Možnosti pakiranja so raznolike, vključno s 25 kg vakuumsko zaprtimi vrečkami za poskuse v majhnih serijah in 500 kg večjimi kontejnerji za masovno proizvodnjo. Notranji vložki preprečujejo onesnaženje prahu med skladiščenjem in prevozom.
Pošiljanje je usklajeno z logističnimi ponudniki, specializiranimi za kemične materiale, kot sta Maersk in Hapag-Lloyd, kar zagotavlja zanesljiv dostav do ključnih industrijskih centrov v Aziji, Evropi in Severni Ameriki. Rok dostave se razlikuje, od 10–14 dni za jugovzhodno Azijo do 28–35 dni za Evropo.
Tehnične ekipe ponujajo podporo na terenu, vključno s pomočjo pri optimizaciji formulacij premazov. Na primer, priporočajo 15 % praška kaolina za premaze za morske aplikacije in 12 % za premaze za industrijske stroje. Ponujajo tudi storitve odpravljanja težav, kot je reševanje agregacije z nastavitvijo disperzanta. Za stranke, ki so novi uporabniki izdelka, so na voljo vzorčne serije po 50–100 kg, skupaj s preizkušanjem učinkovitosti premaza (pritrditev, razprševanje soli), da se preveri združljivost z obstoječimi smolnimi sistemi.
Ko industrije vse bolj poudarjajo ekološke protikorozijske rešitve, ne da bi pri tem zmanjšale zmogljivosti, je ultrafin prah kaolina s hidrofilno obdelavo postal nepogrešljiv material. Njegove sposobnosti izboljšanja adhezije, povečanja odpornosti proti koroziji in zmanjševanja stroškov omogočajo proizvajalcem premazov, da sledijo strogi okoljski zakonodaji in industrijskim standardom. To pospešuje njihovo konkurenčnost na globalnih trgih za zaščito sredstev v naftni in plinski, pomorski ter težki strojni industriji. Njegova uporaba se še naprej razširja, kar spodbuja inovacije na področju vodno raztopljivih industrijskih protikorozijskih premazov in utrjuje njegovo vlogo kot prelomnega sestavinega dela v industriji.
×
