Матирующий порошок на основе диоксида кремния для покрытий заводы

Когда говорят про матирующие добавки, многие сразу думают о классических восках или органических наполнителях — а ведь диоксид кремния в этом сегменте часто недооценивают. На деле, именно матирующий порошок на основе диоксида кремния способен дать ту самую стабильную матовость без потерь в механике, но тут есть десяток подводных камней, о которых редко пишут в спецификациях.

Почему именно диоксид кремния?

Сравнивал разные типы матирующих систем: и полимерные, и силикатные, и на основе талька. Но диоксид кремния — это не просто наполнитель. Его микрорельефная структура работает как рассеиватель света, причём без перегрузки плёнки. Помню, на одном из заводов в Подмосковье пытались заменить наш порошок аналогом на карбонате кальция — получили 'мыльный' эффект на плёнке после сушки. Вернулись к кремниевой основе — проблема ушла.

Ключевое — это контроль размера частиц. Если фракция выше 25 мкм, начинаются проблемы с однородностью покрытия. А если мельче 5 мкм — матирующий эффект слабеет. Опытным путём вывели для себя оптимальный диапазон 8–15 мкм, но под каждый тип смолы его приходится корректировать. У ООО Шаньдун Инжуй Новые Материалы в этом плане неплохая лабораторная база — они поставляют партии с отклонением не более ±2 мкм, что для российских условий редкость.

И да, важно не путать пирогенный и осаждённый диоксид. Пирогенный, конечно, даёт более предсказуемый результат в плане матовости, но его гидрофобность иногда конфликтует с водными системами. Приходится добавлять модификаторы — тот же силановый агент, который Инжуй как раз производит параллельно.

Технологические нюансы внесения

Диспергирование — вот где чаще всего косячат. Если порошок ввести слишком быстро в высокооборотную мешалку, он собьётся в агломераты. Видел на производстве ЛКМ в Челябинске: жаловались на 'песчаную' текстуру покрытия. Оказалось, загружали порошок сразу в полном объёме. Перешли на порционное внесение при 800–1000 об/мин — дефект исчез.

Ещё момент — совместимость со связующим. С эпоксидными системами проблем минимум, а вот с алкидными иногда возникает преждевременное загустение. Тут нужно смотреть на pH порошка. У того же Инжуй показатель держат в районе 6.5–7.5, что для большинства смол безопасно. Но я всегда прошу тестовую партию перед закупкой — однажды попался материал с pH 4, после чего пришлось переделывать всю рецептуру.

Температура обработки — отдельная тема. Некоторые технолог до сих пор греют смесь до 60°C, пытаясь 'активировать' порошок. Это ошибка: диоксид кремния теряет часть матирующей способности при перегреве. Оптимум — 35–45°C, не больше.

Практические кейсы и ошибки

Был у меня проект с заводом по производству мебельных лаков. Заказчик хотел добиться матовости 15–20 единиц по глянцметру, но чтобы покрытие оставалось тактильно гладким. Сначала пробовали комбинировать диоксид с полиуретановым матирующим агентом — выходило дорого и нестабильно. В итоге остановились на чистом диоксиде кремния от Инжуй, но пришлось подобрать специальный режим диспергирования: три пассы через бисерную мельницу с керамическими шариками 1.2–1.5 мм.

А вот негативный пример: на одном из предприятий в Татарстане решили сэкономить и купили 'аналогичный' порошок у местного поставщика. Через месяц стали жаловаться на выпадение осадка в баках. Разбирались — оказалось, у материала была высокая водопоглощаемость, плюс нестабильная плотность. Вернулись к нашему варианту, но производство простаивало две недели.

Сейчас многие спрашивают про колеровку матовых покрытий. Тут важно помнить: диоксид кремния снижает интенсивность пигментов. Для тёмных тонов приходится увеличивать дозу колорантов на 5–7%, иначе цвет 'уплывает'. Это особенно критично для архитектурных красок, где важен стабильный цветовой охват.

Взаимодействие с другими компонентами системы

С диспергаторами нужно быть аккуратнее. Некоторые полифосфатные агенты могут давать флокуляцию с диоксидом кремния. Проверял на акриловых грунтовках — пришлось менять диспергатор на поликарбоксилатный. Инжуй в таких случаях обычно предоставляет техкарты совместимости, что ускоряет подбор.

С пластификаторами — история отдельная. Если в системе есть фталатные пластификаторы, диоксид кремния может slightly снижать их эффективность. Заметил это при работе с ПВХ-покрытиями: при содержании порошка выше 8% гибкость плёнки падала на 12–15%. Пришлось корректировать рецептуру, добавляя эпоксидированное соевое масло как компенсирующий компонент.

УФ-стабильность — сильная сторона таких систем. В сравнении с органическими матирующими агентами диоксид кремния не желтеет со временем. Проводили ускоренные испытания в Крыму: образцы с матирующим порошком на основе диоксида кремния сохранили показатели после 2000 часов экспозиции, тогда как восковые аналоги начали деградировать уже через 800 часов.

Экономика и логистика

Себестоимость — не главный аргумент, хотя диоксид кремния дешевле многих синтетических восков. Но ключевое — это снижение брака. На том же мебельном производстве после перехода на стабильный порошок от Инжуй процент брака упал с 3.2% до 0.8%. Это окупает разницу в цене за полгода.

Поставки из Китая многих пугают, но у Инжуй отработанная логистика — контейнеры идут напрямую в Новороссийск, оттуда ж/д в регионы. В среднем 45–50 дней, что приемлемо для большинства производств. Главное — закладывать страховой запас 2–3 партии.

Сейчас многие переходят на 'just-in-time' поставки, но с матирующими порошками это рискованно. Одна задержка — и производство встаёт. Поэтому рекомендую держать складской резерв хотя бы на месяц работы. Кстати, у Инжуй есть опция консигнационного склада в Москве, но там цены выше на 7–10%.

Перспективы и ограничения

Наблюдаю тенденцию к нанокомпозитным системам. Диоксид кремния там работает как каркасный элемент, но требуются дополнительные модификации поверхности. Инжуй как раз экспериментирует с силановыми пропитками — пробные партии показывают улучшенную адгезию к полиолефинам.

Ограничение же остаётся прежним: в высоконаполненных системах (содержание сухого остатка выше 75%) диоксид кремния может вызывать тиксотропию. Это не всегда плохо — для вертикальных поверхностей даже полезно, но для напольных покрытий критично. Тут либо снижать дозировку, либо вводити реологические модификаторы.

В целом, матирующий порошок на основе диоксида кремния — это не панацея, но инструмент с предсказуемым поведением. Главное — подобрать его под конкретную систему и не экономить на тестах. Как показывает практика, скупой платит дважды, особенно в лакокрасочной отрасли.