Kunststeen (inclusief kwartssteen en massieve oppervlaktematerialen) is de reguliere keuze geworden in de hoogwaardige markt voor decoratieve materialen vanwege de uitstekende fysieke eigenschappen en rijke decoratieve en ecologische kenmerken.Aluminiumhydroxide (ATH)is een belangrijke functionele vulstof en vlamvertrager in kunststeenformuleringen, en de fysisch-chemische eigenschappen ervan bepalen rechtstreeks de kwaliteit en het concurrentievermogen van het eindproduct. Onder hen zijn witheid en deeltjesgrootteverdeling de twee belangrijkste en onderling verbonden technische parameters, die een diepgaande invloed hebben op de esthetische waarde en mechanische prestaties van producten vanuit de dimensies van optica en fysieke mechanica. In dit artikel worden de specifieke vereisten en onderliggende principes van aluminiumhydroxide voor kunststeen diepgaand geanalyseerd vanuit het perspectief van de materiaalkunde.
Witheid is niet simpelweg de mate van witheid, maar een kwantitatieve indicator die op uitgebreide wijze het vermogen van een materiaal meet om zichtbaar licht te verspreiden. De numerieke waarde bepaalt rechtstreeks de zuiverheid, levendigheid en nauwkeurigheid van de daaropvolgende kleuring van basiskleuren van kunststeen.
·Witheidswaarde: Voor de productie van hoogwaardige kunststeen is voor aluminiumhydroxide doorgaans een Hunter-witheid van niet minder dan 92% vereist, met een ideale waarde van meer dan 94%. Elke procentpunt toename in witheid is cruciaal voor het verbeteren van de kleur van het eindproduct.
· Tintcontrole: ATH van hoge kwaliteit moet een puur neutrale witte kleur hebben, waarbij vergeling (positieve b-waarde) of wazigheid (negatieve b-waarde) wordt vermeden. Kleurtoonafwijkingen kunnen batchkleurverschillen aan het licht brengen of het kleurweergave-effect van het kleurpoeder beïnvloeden wanneer het over een groot oppervlak wordt aangebracht.
Witheid is in wezen een weerspiegeling van het optische gedrag van poederoppervlakken:
·Reflectie en verstrooiing: Hoge witheid ontstaat door de efficiënte en uniforme diffuse reflectie (verstrooiing) van invallend zichtbaar licht (golflengte ongeveer 400-700 nm) dooraluminiumhydroxidedeeltjes, in plaats van spiegelende reflectie of absorptie. Dit vereist dat het materiaal zelf een extreem hoge chemische zuiverheid heeft.
·Belangrijke controle op onzuiverheden: sporen van gekleurde metaalionen zijn de "vijand" van witheid.
·IJzer (Fe₂O₃): is de meest kritische beperkende onzuiverheid, met een gehalte dat doorgaans lager is dan 30 ppm (0,003%). IJzerionen absorberen blauwgroen licht sterk, waardoor het materiaal geelrood kleurt.
· Andere onzuiverheden zoals titanium, mangaan en andere overgangsmetaalelementen moeten ook strikt worden gecontroleerd.
·Kristalstructuur en oppervlaktetoestand: Een volledige en regelmatige kristalstructuur is bevorderlijk voor de regelmatige verstrooiing van licht. Het verbrandingsproces (controleren van de mate van uitdroging) en oppervlaktebehandeling (of er verontreiniging wordt geïntroduceerd) tijdens het productieproces hebben een directe invloed op de witheid.
·Grijze en donkere basiskleuren: niet in staat hoogwaardige producten te produceren die puur wit en helder zijn.
·Kleurvervorming: Het toegevoegde kleurpoeder moet worden gemengd met het "witte canvas" van de basis. Een basis met een lage witheid en gemengde kleuren kan de doelkleur vervuilen, wat resulteert in onnauwkeurige kleurafstemming en doffe kleuren.
·Batchkleurverschil: Fluctuaties in witheid zijn een van de belangrijkste redenen voor zichtbare kleurverschillen in verschillende batches producten.
De deeltjesgrootte en de verdeling ervan vormen de kern van de poedertechniek en bepalen het vulgedrag, de bindingstoestand van het grensvlak en de microstructuur van aluminiumhydroxide in harssystemen.
· Typisch deeltjesgroottebereik: De gemiddelde deeltjesgrootte (D50) van aluminiumhydroxide dat wordt gebruikt voor kunststeen (vooral kwarts) ligt gewoonlijk tussen 20-40 μm. Te grof zijn (>50 μm) kan gemakkelijk leiden tot oppervlakteruwheid en zichtbare deeltjes; Te fijn zijn (<10 μm) verhoogt de viscositeit aanzienlijk, vermindert de vulhoeveelheid en kan defecten veroorzaken als gevolg van agglomeratie.
· Deeltjesgrootteverdeling (PSD): belangrijker dan een enkele D50-waarde. De ideale verdeling is een ‘nauw verdeelde verdeling’ of een ‘redelijke indeling’.
· Smalle verdeling: Geconcentreerde deeltjesgrootte is gunstig voor het verkrijgen van een uniform en consistent uiterlijk en prestatie.
· Grof deeltjeseffect: Een geschikte hoeveelheid grove deeltjes kan dienen als een "skelet" -ondersteuning, maar te veel of te grove deeltjes kunnen spanningsconcentratiepunten worden, de sterkte verminderen en kunnen na het polijsten "putten" of "zandgaten" vormen.
·Oppervlaktetextuur en verwerkbaarheid:
· Een uniforme en gemiddelde deeltjesgrootte is een voorwaarde voor het bereiken van een delicate en zijdeachtige textuur op het gepolijste oppervlak van kunststeen.
· Een redelijke deeltjesgrootteverdeling kan de reologische eigenschappen van het mengsel optimaliseren, waardoor het een goede vloeibaarheid en compactheid heeft tijdens vacuümtrillingscompressie, waardoor delaminatie of bellen worden vermeden.
Voor kunststeenfabrikanten, bij het kiezenaluminiumhydroxidevulstoffen, witheid en deeltjesgrootte moeten systematisch worden geëvalueerd als compromisloze kernindicatoren:
1. Geef prioriteit aan het garanderen van een hoge witheid en zuiverheid: Witheid ≥ 92% (high-end ≥ 97%), mediane deeltjesgrootte D50 = 5-50 μm (mainstream 8-14 μm), uniforme deeltjesgrootteverdeling en strikte controle van onzuiverheden zijn de kernvereisten die gewoonlijk op de wereldmarkt worden gebruikt.
2. Fijnkorrelige analyse van deeltjesgroottegegevens: kijk niet alleen naar D50, maar vraag ook volledige deeltjesgrootteverdelingscurven op (bij voorkeur D10, D50, D90, enz.), en bespreek het meest geschikte deeltjesgrootteschema met leveranciers op basis van hun eigen formule en kenmerken van de procesapparatuur.
