페인트 및 코팅제는 주요 글로벌 사업으로 최근의 IHS Markit 보고서에 따르면 2019년에 1500억 달러 규모에 달했습니다. 매년 생산되는 코팅제의 55%는 주거 및 상업 구조의 보호와 기존 구조의 유지보수에 사용되며 35%는 산업 제품을 장식하고 보호하는 데 사용됩니다. 나머지 10%는 주로 항공 우주, 자동차, 해양 및 군사 응용 분야의 고성능 코팅에 사용됩니다. 페인트 및 코팅제가 없다면 많은 제품과 구조물의 수명이 훨씬 짧아질 것이며, 건설 환경과 산업 환경은 둔탁해질 것입니다.

광범위한 코팅 응용 분야를 통해 분말 코팅, 수성 코팅, 용매성 코팅, 방사선 경화 코팅 및 기타 특수 제품을 비롯한 다양한 코팅 제품 및 제형이 실현됩니다. 페인트 및 코팅제는 여러 기능 구성 요소를 결합하여 원하는 속성과 성능을 제공하는 복잡한 제형 제품입니다. 여기에는 고분자 결합제 또는 피막 형성제, 안료, 연장제, 용제, 계면활성제 및 첨가제가 포함됩니다.

특성 분석이 중요한 이유는 무엇입니까?

특성 분석은 전체 페인트 및 코팅 공급망에서 코팅 제형에 사용할 원료의 개발, 제조, 적합성 평가, 또는 구성 요소를 함께 공식화하여 적절한 성능 특성과 품질 특성을 가진 견고한 제품을 만들기 때문에 중요한 요소입니다. 예를 들어 표면 보호를 강화하기 위한 새로운 고분자 결합제 개발, 관심 응용 분야에 대한 입자 크기 분포 최적화, 적절한 조건에서의 코팅 분산 안정성 보장 등이 있습니다.

Malvern Panalytical은 어떤 솔루션을 제공합니까?

입자 크기

입자 크기 분석은 분산, 서스펜션, 분말 또는 스프레이 등 미립자 물질이 포함된 제품의 성능에 매우 중요합니다. 주된 입자 크기 측정 도구는 레이저 회절이며 Mastersizer 3000은 건식 및 습식 분산 기능과 동적 범위가 넓은 다양한 응용 분야에서 업계 표준으로 인정받고 있습니다. 이 제품은 분말 분쇄 공정을 모니터링하고 최종 제품의 입자 크기 분포를 확인하거나 신제품의 개발 및 연구를 위한 제형 도구로 사용할 수 있습니다. Malvern Panalytical은 또한 분무의 분석만을 위해 레이저 회절 제품인 Spraytec을 제공하고, Insitec이라는 온라인 분석기를 제공합니다. 이 분석기는 실시간 입자 크기 분석 및 자동 제어를 위한 공정에 통합할 수 있습니다. 나노입자 분산(< 1µm)을 정확히 측정해야 하는 경우 Zetasizer Advance 제품군이 더 적합할 수 있습니다. 동적 광산란을 사용하여 분산된 입자를 직경 1nm 아래까지 측정하고 계면활성제 응집 및 더 작은 라텍스 입자를 살펴볼 수도 있습니다.

분산 안정성

Zetasizer Advance 제품군은 분산의 입자 크기 분포를 측정할 뿐 아니라 분산의 제품 안정성에 영향을 미칠 수 있는 제타 전위를 측정할 수도 있습니다. 제타 전위는 제형 내의 상호 작용을 측정하는 데 사용하고 표면에서도 측정할 수 있습니다.

입자 형상

Malvern Panalytical은 입자 크기 외에도 입자 형상 분석을 위한 솔루션을 제공합니다. Morphologi 4 자동 이미징 시스템은 시료에서 수만 개의 입자를 분석하고 그에 따라 분류하여 불규칙 입자의 크기와 모양을 결정합니다. Morphologi 4-ID는 자동화된 영상과 Raman 분광법을 결합하여 입자별 화학 정보도 제공합니다.

원소 분석

Malvern Panalytical의 원소 분석을 위한 주요 도구는 X선 형광(XRF)으로, 페인트 및 코팅용 안료 및 첨가제의 분석 및 제조에 사용됩니다. 또한 코팅의 이산화 티타늄이나 납과 같은 특정 원소 또는 화합물의 농도를 알아내는 데 사용할 수 있습니다. XRF 솔루션에는 ZetiumEpsilon 4가 있습니다. 

고분자 분석

많은 코팅에는 제형의 피막 형성제 또는 결합제 역할을 하는 고분자 성분이 있습니다. 고분자의 거대분자 구조는 피막 특성, 성능 및 유변학적 거동에 직접적인 영향을 미칩니다. 겔 투과 크로마토그래피(GPC)는 거대분자의 분자량을 측정하는 일반적인 도구이며, 고급 검출과 함께 사용하면 분지화와 같은 분자 크기 및 구조와 관련된 추가 정보를 제공할 수 있습니다. OMNISEC GPC 시스템은 GPC와 고급 검출을 결합하여 올리고머, 광 경화 수지, 에폭시 수지와 같은 저분자량 물질 및 고분자량 고분자 시스템을 분석하는 데 사용할 수 있습니다.

벌크 및 표면 미세 구조

코팅에 사용되는 많은 안료들은 다상 결정질 또는 반결정질 물질이며 이러한 물질을 제조할 때 이러한 분말의 구조와 상이 정확해야 합니다. 예를 들어 TiO2는 금홍석 및 아나타제의 상대적인 양과 결정립 크기에 따라 다른 특성을 가질 수 있습니다. AerisEmpyrean과 같은 X선 회절(XRD) 시스템은 페인트에 흔히 사용되는 금속 및 무기물의 상 조성 및 결정립 크기와 같은 주요 미세구조 특성을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 Empyrean 다목적 회절계는 박막 구조와 잔류 응력을 연구하는 데도 사용할 수 있으므로 코팅 자체의 특성을 확인하는 데에도 이상적입니다.

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