In den letzten Jahren hat der harte Wettbewerb Unternehmen dazu veranlasst, nach optimalen Lösungen zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung zu suchen. Technische Kostensenkungen durch Füllstoff-Compounding-Technologie haben sich in der Lackindustrie zu einer gängigen Strategie entwickelt. Daher ist die Auswahl der Pulver ein entscheidender Faktor. Heute beginnen wir unsere Analyse aus der Perspektive der Mineralpulver selbst.
Bei Beschichtungssystemen ist die Filmtransparenz ein zentraler Leistungsindikator, der die optische Attraktivität und Anwendungseignung der Beschichtung direkt bestimmt. Ihre optische Wirkung wird durch die Übereinstimmung der Brechungsindizes von Harzbindemittel und anorganischen Mineralfüllstoffen bestimmt. Bei einem Brechungsindexunterschied zwischen Füllstoff und Harz von |Δn| ≤ 0,03 kann ein hochtransparentes System mit einer Lichtdurchlässigkeit von >90% und einer Trübung von <5% erreicht werden. Umgekehrt verstärkt sich bei |Δn| > 0,1 die Grenzflächenreflexion, was zu einer deutlichen Weißfärbung und einer stark erhöhten Trübung führt.
I. Pulvereigenschaften
A. Brechungsindexanpassung
Der Unterschied im Brechungsindex zwischen Pulver und Harzbindemittel wirkt sich direkt auf die Transparenz des Verbundwerkstoffs aus. Wenn der Unterschied im Brechungsindex zwischen beiden weniger als 0,03 beträgt (z. B. liegt der Brechungsindex von transparentem Pulver bei etwa 1,54 und damit nahe dem von Harz), kann die Lichtstreuung an der Grenzfläche verringert werden, wodurch eine hohe Transparenz bzw. Lichtdurchlässigkeit erreicht wird. Die Auswahl des geeigneten Minerals basierend auf dem Brechungsindex des Harzsystems kann zu einer besseren Transparenz oder Deckkraft führen.
| Harztyp | Brechungsindex |
| PMMA | 1.49 |
| PS | 1.59 |
| PC | 1.58 |
| Epoxidharz | 1.55-1.60 |
| Material | Brechungsindex |
| Luft | 1.00 |
| Wasser | 1.33 |
| Talk | 1.49 |
| Kalziumkarbonat | 1.63 |
| Bariumsulfat | 1.64 |
| Lithopon | 1.84 |
| Transparentes Pulver | 1.54 |
| Siliziumdioxid | 1.41-1.49 |
| Titandioxid | 2.55-2.71 |
Transparenzunterschiede verschiedener Mineralpulver in Acrylfarbe (Karton)
| Harzlösung | Transparentes Pulver | Talkumpuder | Kalziumkarbonat | Bariumsulfat | Titandioxid | |
| L-Wert (schwarzer Hintergrund) | 29.22 | 29.87 | 31.89 | 33.12 | 30.99 | 91.76 |
Hinweis: Der Farbfilm wurde auf schwarzem Karton aufgetragen und der L-Wert gemessen. Ein niedrigerer Wert bedeutet eine bessere Transparenz.
Transparenzunterschiede verschiedener Mineralpulver in Acrylfarbe (Dünnschicht)
| Harzlösung | Transparentes Pulver | Talk | Kalziumkarbonat | Bariumsulfat | Titandioxid | |
| Lichtdurchlässigkeit (%) | 94.85 | 93.90 | 92.40 | 90.21 | 92.91 | 18.46 |
| Bildschärfe (%) | 99.41 | 12.64 | 13.49 | 7.77 | 10.52 | 9.17 |
II. Optimale Auswahl der Mineralquelle
Selbst bei demselben Mineral können Proben unterschiedlicher Herkunft erhebliche Unterschiede in der Transparenz aufweisen. Gründe hierfür sind unter anderem die Entstehungsumgebung, der Gehalt an Verunreinigungen und nachfolgende geologische Prozesse. Spurenelemente oder Einschlüsse können während der Mineralbildung eingemischt werden; die Stabilität der Entstehungsumgebung beeinflusst ebenfalls die Kristallstruktur; und ob das Mineral geologische Veränderungen durchlief, die seine innere Struktur veränderten.
Aus dieser Perspektive kann die Wahl eines Pulvers aus einer hochwertigen Mineralquelle in Beschichtungen den Transparenzvorteil deutlich verstärken. Die Transparent Talkum-Serie unseres Unternehmens wird aus ausgewählten Premium-Mineralquellen hergestellt. Bei gleichem Zugabeverhältnis werden Transparenz und Klarheit deutlich verbessert. Bei Verwendung in wasserbasierten Holzbeschichtungen weist das fertige Produkt eine klare Holzmaserung, eine glatte Oberfläche und eine gute Schleifbarkeit auf.
III. Einschränkungen und potenzielle Probleme: Negative Auswirkungen der Härte auf die Schleifbarkeit
Die meisten transparenten Füllstoffe weisen eine hohe Härte auf. Beispielsweise ist Siliziumdioxid (insbesondere kristalliner Quarz) zwar ein transparentes Mineral, seine Mohshärte beträgt jedoch etwa 7, was es zu den mineralischen Füllstoffen mit hoher Härte zählt. Als Zusatz zu Beschichtungen kann es zwar die Filmtransparenz verbessern, erschwert aber das Schleifen erheblich, was zu einer verringerten Schleifleistung oder einer beeinträchtigten Oberflächenglätte führt und den Verbrauch von Schleifmitteln wie Schleifpapier erhöht. Darüber hinaus können Pulver mit hoher Härte auch Verschleiß an Beschichtungsproduktionsanlagen (wie Mischerblättern) verursachen.
Über Epic Powder Machinery
Epische Pulvermaschinen is a leading company specializing in the research, development, and manufacturing of advanced powder processing equipment. We provide comprehensive solutions for size reduction, classification, modification, and coating of various industrial powders, including minerals, chemicals, and pharmaceuticals. If you’re interested,lml feel free to contact us and learn more about our products.