今天的涂料市场对白色颜料的期望不仅仅是亮度和不透明度。白色颜料，如二氧化钛(TiO2)、硫酸钡(BaSO4)和硫化锌，只是复杂涂料配方中可能存在的许多成分的例子。作为这一提法的一部分，必须处理与更广泛的业绩要求、过程效率和可持续性有关的问题。
为了在可持续发展的背景下理解和跟踪市场需求，我们必须对市场价值链有深入的了解。这对于为市场提供全面的解决方案至关重要。重要的是要与客户密切合作，检查价值链的每一步，其要求和目标。这种方法可以带来产品、应用和工艺方面的专业知识，并提供最有效的解决方案。
这种方法的一个例子是原始设备制造商(OEM)汽车油漆车间。工艺变化由能源减少和更薄的涂层驱动。底漆层的减少和一个烘箱的终止导致了成本的节约，但也对性能产生了影响。每一层都有其价值——电泳层(E-coat)的任务是防腐蚀，底漆提供抗石屑，底漆赋予颜色，清漆增强外观。
TiO2和贝索4是这一过程的一部分，并可用于E-Coat，底漆或底漆。Sachtleben开发了一种功能化颗粒的新技术，其中BaSO4颗粒是环氧和氨基功能化的。该技术的关键是通过直接化学键合来增加涂层网络密度，这提供了新的配方机会。
提高效率
TiO2
另一个提高效率的例子是TiO的替代2用立德粉或BaSO4．这种方法在行业中是众所周知的，可以节省成本。通过加入功能化的BaSO4，配方商现在有机会减少配方中的树脂含量，同时通过化学键合保持强大的涂层网络。这些配方路径为配方师提供了节省成本的机会，而不牺牲性能。
使用TiO时2在美国，选择合适的等级是隐藏能量的起点，也是一种经济高效的配方。隐藏力决定了一加仑油漆可以涂的表面积，可以通过使用高效的TiO来增强2技术。这种特性的关键是粒径分布较窄(图1)。
对于配方者来说，了解锐钛矿TiO的特定性质也很重要2:其光催化活性有助于抗菌杀菌，净化空气和水的清洁。随着我们社会的绿色意识的提高，这项技术将在涂料应用中发挥重要作用。(去年成立的德国应用光催化联合会在www.applied-photocatalysis.com上介绍了这项技术的能力。)
下垂控制
在涂料配方中，众所周知，凹陷控制剂可以是一个成本驱动器。一种建议是利用功能化的BaSO4因为它的抗下垂性能。图2显示了非功能化的BaSO4抗下垂性能有限。图3显示了功能化的BaSO4在选定的涂料系统中，颗粒可作为经济高效的防下垂添加剂。在本例中，您可以看到聚氨酯改性醇酸体系中薄至100微米的涂层的改进。
雾度，光泽，硬度和其他性能
该技术潜力的另一个例子是在水性系统中使用25%的BaSO作为基准4内容。功能化的颗粒导致显着改善光泽和减少雾霾值。摆硬度的轻微降低是灵活性增加的一个指标(表1)。
功能化的BaSO具有稳定的流变模式4在水上系统中。结果表明，在低剪切速率下，粘度在40°C下稳定至60天。在高剪切速率下，我们看到体系的粘度较低，这有利于加工或制造速度。
性能增强的下一个示例是抗划伤性能的改进。我们的研究表明，功能化的BaSO4应用于模内涂料系统可提高37%的抗划伤性。
功能化粒子也能提供优越的屏障性能。使用功能化的颗粒，可以消除粉末涂料体系中的漂烫现象。优越的屏障性能也有助于防腐性能。
颜料和树脂之间的相互作用会影响涂料体系的粘度，这并不奇怪。在平板流动测试中，我们看到颜料的数量会影响粘度，但我们也看到粘度可以通过使用合适的树脂来控制(图4)。
为了进一步评价柔性，我们观察到功能化BaSO的抗弯模量增加4在环氧基复合材料中。功能化颗粒可以提高材料的弯曲模量。
结论
新型功能化颗粒可以改善高固体、粉末、水性和UV涂料体系的性能。它们还提供了一种具有成本效益的方法来满足这些系统的要求。
该技术可用于当今新型功能化颜料，提高了性能、效率和可持续性。本文中描述的方法为配方商提供了该技术在涂料系统中的潜力，以及在绿色涂料和可持续性的背景下，它可以满足具有挑战性的要求。n
