中國粉體網訊 顏填料最基本的功能則是賦予涂膜一定的色彩、遮蓋力、化學耐性及機械性能。無機填料又稱體質顏料,由于折射率與成膜物質相近,不具有著色顏料的著色力和遮蓋能力,但可以通過填充增加涂膜的厚度,在涂料中起骨架作用,使得涂膜豐滿厚實,也因此能夠降低涂料生產的成本。
在涂料應用領域,根據不同的礦物學特征及基本化學組成,填料大致可以分為碳酸鹽、硅酸鹽、二氧化硅、硫酸鋇以及氫氧化鋁5種類型。其中,硅酸鹽礦物填料在涂料領域應用十分普遍,效果與碳酸鹽礦物填料各具優勢。常用的硅酸鹽礦物填料有滑石粉、云母粉、高嶺土、長石粉、硅灰石等。
層狀硅酸鹽礦物形貌圖
一、5類常見硅酸鹽涂料
1云母粉
云母粉是一種含Al、Mg的硅酸鹽。云母礦經過干式或濕式研磨后形成細粉,去雜質,經過濾、干燥,成為片狀細粉產品。其外觀呈銀白色至灰色,將這種片狀細粉的體質顏料應用于乳膠漆中可增加涂膜抗裂性。
它在涂料中的水平排列可阻止紫外線的輻射,從而保護涂膜,還可防止水分穿透。它的化學穩定性好,能提高涂膜的耐溫性、耐候性,能起阻尼、絕緣和減震的作用,還能提高涂膜的機械強度、抗粉化性、耐久性,可用于阻尼漆、防火漆和外墻乳膠漆等。
基本應用指標與性能
粒度:325~500目。
性能:賦予涂膜柔韌性、耐水性、耐候性;增強涂料耐化學藥品性、耐熱性及電絕緣性等。
參考用量:5~10%。
2硅灰石
硅灰石的化學成分為硅酸鈣,具有針狀結構,分為天然和合成兩種產品。涂料工業用的天然硅灰石產品為白色粉末,是一種堿性顏料,pH為9.9。
天然硅灰石用于醋酸乙烯乳膠漆中作緩沖劑,防止pH偏離合理的堿性。由于它的吸油量較低,也常用于油性漆中;合成硅灰石主要用于內墻平光涂料中,它有一定的不透明性,能改善耐濕磨性,有較高的平光效應。
基本應用指標與性能
粒度:325~1250目。
性能:保持涂料表面平整性、光澤度;增強涂層機械強度、耐久性、粘附力、抗腐蝕等性能。
參考用量:10%~40%。
3高嶺土
高嶺土又稱水合硅酸鋁、瓷土、白陶土,其化學式為AL2O3·2SiO2·2H2O。這種天然產品常含有石英、長石、云母等。它的外觀呈白色粉末,質地松軟。將其用于乳膠漆中可改進懸浮性,防止顏料沉降,并增強涂膜硬度,但吸水性較大。
高嶺土能夠提供涂料的結構性黏度,對于抗流掛和貯存穩定性有利,并且還能用于增強涂膜的遮蓋力。此外,層狀結構的填料還能夠提高涂膜的抗彎曲強度和內應力,防止涂膜由于彎曲或基材膨脹變形導致涂層出現龜裂。
基本應用指標與性能
粒度:600~1250目。
基本性能:增強涂料耐光性、耐酸堿性、防沉降。
參考用量:5%-20%。
4滑石粉
滑石粉是一種天然產品,其分子式為3MgO·4SiO2·H2O,外觀呈白色粉末。滑石粉的顆粒形態分為片狀和纖維狀兩種,對于涂膜的耐水性和防潮性而言,片狀滑石粉比纖維狀滑石粉更好。
滑石粉在涂料中不易下沉,并可使其他顏料懸浮,還可以防止涂料流掛,在涂膜中能吸收伸縮應力,避免產生裂縫和空隙,因此滑石粉不但適用于室外漆,而且也適用于耐洗、耐磨漆中。
基本應用指標與性能
粒度:325-1250目。
基本性能:增加涂料附著力、潤滑性、耐蝕性、耐水性、防沉降。
參考用量:10%~15%。
5長石粉
長石粉為典型的架狀結構的礦物填料。根據陽離子的不同,長石粉主要存在鈉長石、鉀長石和鈣長石3種形式。長石粉是由帶棱角的結節狀粒子組成,相比于球形或者普通的塊狀填料,能夠形成更為致密的涂膜,賦予涂膜高耐磨性及刮擦性,提高涂膜的防腐性能。
基本應用指標與性能
800目~1250目。
基本性能:耐磨性、防腐性。
參考用量:5%~20%。
結語
隨著涂料技術的不斷發展,對于其各組分的性能需求也越來越高。對于無機填料的使用,也不僅僅是作為涂膜的支撐骨架,更多的是研究和開發其對于涂膜各項性能的貢獻。因此,超細粉體技術和粉體改性技術對填料的深加工將在很長時間內對涂料產品發展起到重要作用。
參考來源
季興宏,等:無機填料在涂料工業中的應用及研究進展,佐敦涂料(張家港)有限公司
沈浩,等:涂料行業職業基本知識與基本技能(40)一填料,清華大學
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