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| 非金屬礦物可有效改善建筑涂料的性能 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-02-20 09:57:00 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）由于非金屬礦物具有其他礦物材料所不具備的多種特性，如可塑性、黏性、高強度和化學(xué)穩定性等，因而人們在制備建筑涂料時(shí)，常加入各種非金屬礦物材料，用于改善或增強涂料某方面的性能，同時(shí)還可以降低涂料的成本。
在建筑涂料的改性制備中，常用的幾種非金屬礦物有膨潤土、硅藻土、高嶺土及累托石等。
1．改善涂料的分散性、穩定性。
膨潤土系層狀硅酸鹽礦物，具有優(yōu)良的親水性，與適量的水結合成膠體狀，在水中能釋放出帶電微粒，這種微粒的電斥性使之在涂料中具有良好的分散、懸浮、穩定等特性，因此常用于涂料中作分散劑。
以膨潤土、水玻璃和水等為原料制備水性?xún)葔ν苛?。試驗表明，在水性?xún)葔ν苛现屑尤脒m量的膨潤土制備出的涂料比一般涂料分散更均勻(不易沉淀)，更耐水，涂膜更平整、光滑、均勻，保色性、耐候性更好。
以聚乙烯醇(PVA)、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、膨潤土、適量助劑為原料制成涂料，試驗結果表明，加了膨潤土的涂料和未加膨潤土的涂料相比，耐水性由1d變?yōu)?d，涂膜由掉粉變成了不掉粉。高嶺土作為涂料的添加劑，能改善涂料體系的貯存穩定性、涂刷性；改善涂層的抗吸潮性、抗沖擊性等機械性能；改善顏料的抗浮色和發(fā)花性。
用水洗高嶺土、鈦白粉、碳酸鈣、成膜助劑等多次制備建筑涂料。試驗發(fā)現，使用高嶺土制得的涂料在長(cháng)時(shí)間貯存后，其表面未發(fā)現其他乳膠涂料常見(jiàn)的分水現象。
試驗還測得，含有15%高嶺土的乳膠涂料的觸變指數為3.8，而用等量的碳酸鈣取代高嶺土后制得的乳膠涂料的觸變指數為2.5，這說(shuō)明含有高嶺土的涂料具有良好的觸變性、貯存穩定性。這樣在施工時(shí)就不會(huì )流掛，并具有良好的流平性。采用高嶺土作添加劑，有助于滿(mǎn)足對涂料提出的日益嚴格的性能和耐久性方面的要求。當制備低VOC、高固體分涂料而要求更薄和無(wú)疵平滑、光亮的涂膜時(shí)，尤其需要高嶺土作添加劑。
由于累托石黏土顆粒極細，其鋁硅酸鹽礦物結構中si-O四面體與Al-O八面體片中的羥基或氧原子和有機硅樹(shù)脂中的烷氧基或環(huán)氧樹(shù)脂中的羥基及環(huán)氧基形成氫鍵，形成交織網(wǎng)狀結構，使得累托石礦物與涂料中有機物彼此聯(lián)結，使體系的黏度和稠度增加，起到防止或減緩涂料中顏填料礦物沉降的作用。
以有機硅樹(shù)脂、鈦白粉等為原料，以鈣基累托石取代部分填料制備有機硅樹(shù)脂涂料，將制得的涂料干燥，成膜后在200℃下烘烤3h。試驗表明，鈣基累托石用于高溫涂料，涂層附著(zhù)牢固，無(wú)起泡脫落現象，且放置過(guò)程比較穩定，不沉淀結塊，涂層外觀(guān)質(zhì)量明顯改善。
2．提高涂料的遮蓋力
作為白色填料，高嶺土本身并沒(méi)有遮蓋力，但以一定的比率加入到涂料中，則可起到增量劑的作用，提高涂料的遮蓋力。高嶺土添加劑已在幾乎所有類(lèi)型的水性和溶劑型涂料中被用于對多種顏料的改性。
從礦源選擇、加工方法、配方改進(jìn)等方面入手，做了一系列試驗，分別用高嶺土和碳酸鈣在水性涂料中代替15%的鈦白粉，最后結果顯示，在很大的顏料體積濃度范圍內，采用高嶺土取代15%的鈦白粉，涂料體系的遮蓋力基本沒(méi)有改變；在相同的用量下，高嶺土比碳酸鈣具有更佳的遮蓋力。
3．制備特殊功能的涂料
由于硅藻土多孔，因而具有吸濕和放濕的呼吸功能以及優(yōu)良的吸附性能。由合成樹(shù)脂和硅藻土組成涂料，當涂膜表面的溫度低于露點(diǎn)時(shí)，可迅速吸收大量的濕氣或結露水；而當高于露點(diǎn)時(shí)，能迅速釋放吸收的水分，從而有效地防止墻面和天花板等處產(chǎn)生結露現象，起到自動(dòng)空調的作用。
日本報道利用硅藻土成功研制了幾種環(huán)保建材，一是用經(jīng)高溫燃燒后的硅藻土多孔粉加熱烘干，分級后制備成內墻涂料，能有效地調節室內空氣的濕度；二是將一種經(jīng)熔融處理的改良水泥混入硅藻土，并按0.3%-0.5%的配比往混合物中添加水，把它涂抹在內墻尤其是廁所的墻面上，具有明顯的除臭功效1131。瑞典弗倫高技術(shù)公司也利用硅藻土本身有數目為活性炭數千倍的超微細孔，研制成一種能吸收難聞氣味的墻壁涂料，把硅藻土加入灰泥中，涂抹在墻上，具有吸臭作用。
除了上述作用之外，在涂料中加入硅藻土，還可控制涂料的光澤度。昆明某研究單位研制成一種硅藻土內墻涂料，其特點(diǎn)是墻面不反光，室內光線(xiàn)柔和，而且內墻的顏色可隨審湍變化而改變。
4．降低涂料成本
在涂料中加入適量的改型鈣基膨潤土后發(fā)現涂料中基料的用量降低了1/3-1/2，從而大大降低了涂料的成本。
在涂料中加入一定量的高嶺土取代昂貴的鈦白粉來(lái)提高涂料的遮蓋力，這樣也降低了涂料的成本。在以聚乙烯醇(PVA)為主要成膜物的水性涂料中，由于高嶺土與聚乙烯醇的聚合作用可以增加涂膜強度，因而可以減少聚乙烯醇用量，使涂料成本降低約400元/t。
目前，人們對建筑涂料品質(zhì)、功能性的要求也越來(lái)越高，高性能、高檔次、高性?xún)r(jià)比的涂料越來(lái)越受到人們的歡迎。譬如說(shuō)對環(huán)保要求的提高，需要開(kāi)發(fā)出具有抗污染及治理污染物性能的建筑涂料。
非金屬礦物材料由于其在晶體結構、物理和化學(xué)性質(zhì)方面的獨特性質(zhì)，所以在建筑涂料性能的提高方面具有較大的應用，膨潤土、硅藻土、高嶺土、累托石等非金屬礦物在建筑涂料中具有各自特殊的用途。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對這幾種非金屬礦產(chǎn)資源研究的逐步深入，其用途將被不斷地開(kāi)發(fā)完善，其在建筑涂料改性中將有著(zhù)廣闊的應用前景。
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