各种常见填料在涂料中的应用

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1、◆各種常見填料在塗料中的應用(1)◆填充顔料(填料)從名稱上看可能使人聯想到：不具有大的重量要性，其價值僅是供膚淺的研究之用。但實際上，填料對大多數著色塗層的性能均有很大影響。因爲填料類型多，性能差異極大，大多數塗料配方人員尚未徹底搞清其性能和最佳應用場合。這種情況提出了一個問題，就是利用專用型填料以提高塗料産品質量的可能性。白色填充顔料是折光指數相當低的礦物性物料，互相之間的區別在於組成，粒徑和粒形，在有光和半光塗料中呈現出很低的遮蓋性能，但在平光漆中卻能在低成本的基礎上賦予塗層一種“高幹遮蓋”效應(空氣/顔料介面間)。因此，填料可用以調整塗料的光澤

2、、質地、懸浮性、粘度等，填料的主要類型有碳酸鹽、矽酸鹽、硫酸鹽和氧化物。實用填料的粒徑範圍是0.01～44μm，形態有球形、針狀、纖維狀和片狀。填料粒子形態影響其包裝、塗膜的柔韌性和龜裂性等。粒徑和粒徑分佈影響遮蓋力、粘度、塗膜孔隙度、介質和表面活性劑需求量、光澤和細度等。填料與塗料基料之間反應性是很重要的，它將影響塗膜的耐鹽霧、起泡、銹蝕和龜裂性能。在用一種填料取代另一種以産生相當塗料性能方面已進行了大量工作，並發現當填料互相以等重量或等體積進行替代時，會産生不同的塗料性能如：稠度、耐久性、滲透性、耐擦洗性、耐污染性、保光性等等。填料是通過研磨天

3、然礦石，或通過化學沈澱後再加工精製和粒度分級而制得的，其分離過程包括用濕法或幹法篩分，浮選和離心分離。原料和加工工藝可能影響其顔料性能。碳酸鈣或白土：CaCO3無論是內用或外用塗料中，這是一類最常用的填料，作用在於控制塗料的光澤、防黴、稠度和降低成本。碳酸鈣有天然和人工合成(沈澱法生産)兩種類型，粒徑範圍極廣，0.05～44μm都可適用。天然碳酸鈣用量很大，因其價格便宜，在有些用途中是相當合適的。粒徑較粗的品種只限制用於膩子、嵌縫漿、金屬用底漆和其他高顔料份、要求流動和粗糙面的製品中。粗粒徑碳酸鈣消光能力很低。中等粒徑品種主要用於內用平光和半光塗料以

4、及房屋用塗料。細粒徑品種大部份是通過沈澱法生産的，用於印刷油墨。通常是將兩種粒徑的碳酸鈣配合使用以獲得性能平衡。天然碳酸鈣填料的原料有石灰石、大理石、英國碳酸鈣。大多數品種CaCO3含量爲95%～99%。有些品種是幹磨後再經浮選而製備的。較細的是用濕磨，隨後再通過沈澱或離心法分級。許多品牌之間的粒形、平均粒徑、粒徑分佈和純度差別很大。天然碳酸鈣填料也廣泛地應用於戶外房屋用塗料，可單獨應用，也可與滑石粉配用。與滑石粉相比，天然碳酸鈣能降低粉化速率，改進保色性，提高抗法染性能。上述用途提出了對粒徑的特定要求。細粒徑品種，尤其是稱爲“微細”級品種，能使塗

5、層産生裂紋傾向。經過測試證明這類碳酸鈣填料粒徑應較大，介質需求量較低，活性也應較低。這類填料也適用於戶外房屋用乳膠漆以提高保色性能。碳酸鈣是鹼性物質，在水基塗料中可起到緩衝劑作用，但不能與對堿敏感性彩色顔料一起共用，如鐵藍和鉻綠；也不能用於可能遇有水溶性鐵鹽或銅鹽之場合。碳酸鈣不能用於酸性催化的三聚氰胺聚酯烘漆，因爲會與催化劑發生中和反應。作爲一種類型，沈澱或合成碳酸鈣填料的CaCO3含量爲98%～99%，其粒徑小，粒徑分佈狹窄，吸油量高，亮度高於天然産品。其中更好品牌的粒徑範圍爲0.03～8μm，正屬於膠體範圍。有報道說，對於內用乳膠漆和紙張塗層遮

6、蓋力來看，其最佳粒徑約爲0.2μm。沈澱碳酸鈣最適用於需要最高幹遮蓋力的場合。有些品種經過松香或脂肪酸表面處理，進一步改進了其濕潤和分散性能，用於有光塗料中也無明顯失光傾向。在有些配方中能降低表面孔隙的滲透性，因而提高了頭道塗層的封閉作用。矽酸鎂或滑石粉：2MgO·4SiO2·H2O這是一類貯量豐富的礦物，世界各地多有開採，其晶型和相關物理特徵隨産地不同而有區別，通常是各種晶型的混合物。工業生産的滑石粉對塗料性能的影響受其結構類型或混合物類型、平均粒徑和粒徑分佈的控制。因爲大多數滑石粉産品基本是纖維狀或片狀，所以其分類也是以此爲基礎的。纖維狀滑石粉戶外耐

7、久性最好，但在塗料中流動性較差，塗膜平整度也不足。片狀滑石粉能賦予塗料優異的可刷性、流平性、塗膜平整度和保光性，也能賦予塗料或油墨一種“潤滑”性能。粒狀滑石粉數量很少，但具有最好的粘附性和可磨性，這就表明其適用於可打磨的封閉漆或表層塗料。許多品牌滑石粉是專爲特殊用途或目的而設計和生産的，其粒徑從相當粗、吸油量很低的大粒徑到吸油量很高的“超細”級而變化，後者的Hegman細度值可高到7。市場上也有經過表面處理、吸油量很低、Hegman細度值只有6～7的滑石粉品種，這類品種適用於有光磁級。滑石粉的性能也隨要求不同而有區別。滑石粉的乾粉亮度高，在水性和油性系

8、統中的色相均較好。滑石粉在所有液體塗料中都容易濕潤和分散，如有機溶劑、清漆、醇酸