（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）重質(zhì)碳酸鈣因其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，因此廣泛用作橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥、食品、日化等行業(yè)的填料，以節約母料、增容增重、降低成本。重質(zhì)碳酸鈣用于涂料中作為填顏料使用時(shí)，不僅可以大幅度降低涂料的成本，且能影響涂料的許多性能，如改善涂料的機械強度、提高涂膜的耐水性等，而被廣泛應用為涂料的體質(zhì)顏料。也正是可以作為優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的功能性填料，所以在民用與工業(yè)涂料中，重質(zhì)碳酸鈣一直是涂料組成中最主要的基礎物質(zhì)之一。
重質(zhì)碳酸鈣的填充率高，用于膩子和底漆可以起到填充空穴的作用，提高了膩子和底漆的打磨性，面漆的光澤也得以提高。經(jīng)超細化加工后，重質(zhì)碳酸鈣能改善耐化學(xué)品性、明度、光澤、流平性、色澤穩定性等性能。在建筑材料領(lǐng)域，粒徑小于12阻m重質(zhì)碳酸鈣粉能夠促進(jìn)鈦白在涂料中的分散性能，因而使得鈦白粉的添加量減少。且由于其比表面積大，吸油值相對較低，硬度、白度、遮蓋力好，使得涂料成膜后具有較好的硬度。在以往的研究中，人們一般重視如何提高涂料的性能，有關(guān)不同品種重質(zhì)碳酸鈣在涂料中的應用性能的對比方面，還未見(jiàn)報道。本文中將選用3種不同的礦種，制備出不同細度的重質(zhì)碳酸鈣粉體，將其應用于外墻涂料中，并考察其主要性能，旨在探討不同細度重質(zhì)碳酸鈣粉體作為外墻涂料的主要體質(zhì)顏料時(shí)對涂料性能的影響。
1 實(shí)驗
1.1 原料與試劑
3種方解石礦來(lái)自浙江不同礦種，分別為A、B、C礦。其中以A礦的品質(zhì)最好，CaCO3，質(zhì)量分數超過(guò)99．0％，白度大于96％，Fe、Pb、Hg、Cd等元素含量極低；B礦中CaCO3質(zhì)量分數超過(guò)95％，白度大于92％；C礦中CaCO3質(zhì)量分數超過(guò)98％，白度大于95％，B、C礦中Fe、Pb、Hg、Cd等元素高于A(yíng)礦。多功能助劑、潤濕劑、消泡劑、殺菌劑、苯丙樹(shù)脂等助劑由中興行國際商貿公司提供，乙二醇由浙江大方化學(xué)試劑廠(chǎng)生產(chǎn)。
1.2 重質(zhì)碳酸鈣樣品制備
不同粒度重質(zhì)碳酸鈣粉體的制備，其工藝如圖1所示。按照圖1的工藝，將A、B、C礦分別粉碎成18μm細粉，樣品分別記為A、B、C；再將A礦細粉分別超細磨至2.6、1.6斗μm，樣品分別記為D、E。按照一定的比例將樣品A與樣品D、E混合，制成樣品F、G、H、．I，共4個(gè)樣品，將樣品A與樣品C、D按照一定比例混合制成樣品J、K。
 1.3涂料的制備
為檢測不同重質(zhì)碳酸鈣粉在涂料中的應用特性，設置了以重質(zhì)碳酸鈣粉為主要體質(zhì)顏料的外墻涂料基本配方，如表1。
按照上述制備工藝，按照先后順序將一定量的水、丙二醇、分散劑、多功能助劑、潤濕劑、消泡劑、殺菌劑在適當的攪拌速度條件下攪拌均勻，再緩緩加入鈦白粉和重質(zhì)碳酸鈣細粉，待體質(zhì)顏料加完后，先在1600 r／min的轉速條件下攪拌5 min，然后調整轉速為3200 r／min，再攪拌8 min；降低攪拌速率，加入苯丙乳液、成膜助劑、消泡劑、增稠劑和流平劑，在420 r／min的轉速條件下攪拌1-2 min，過(guò)濾，記得涂料樣品，儲存備用。
1.4檢測方法
以重質(zhì)碳酸鈣為體質(zhì)顏料的外墻涂料由上?，F代環(huán)境工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的SFJ-400D砂磨、分散、攪拌多用機制備；其濕膜厚度、黏度、耐洗刷性、遮蓋性分別由上?，F代環(huán)境工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的濕膜測厚儀、STM—IVB型斯托墨黏度計、JTX-JI型建筑涂料耐洗刷儀、C84一II型反射率儀，涂料的白度由北京光學(xué)儀器廠(chǎng)生產(chǎn)的WSC型測色色差計按照相關(guān)標準測定。
2 結果與討論
3個(gè)礦種重質(zhì)碳酸鈣細粉在外墻涂料中的應用情況如表2所示。由表可知：以白度高、CaCO3，含量高的A粉為體質(zhì)顏料制備的涂料，其遮蓋性能、白度也相對較高，遮蓋性能分別是B粉、C粉的1.03、1.11倍，白度均為B粉、C粉的1.01倍。
將A礦超細粉磨成不同細度的重質(zhì)碳酸鈣粉體，并將其作為主要體質(zhì)顏料制備了外墻涂料，涂料主要性能如表3所示。由表可以看出：以用A礦制備不同細度的霞質(zhì)碳酸鈣粉，A、D、E為體質(zhì)填料的外墻涂料，其黏度值隨著(zhù)細度的增加而降低，遮蓋性能的差別不大，涂料自度值相差亦較??；其中耐洗刷性能最好的是E樣品(細度為1.6μm為體質(zhì)顏料的涂料，較A、D樣品的提高27．27％。
  在一定配方條件下，研究了不同級配重質(zhì)碳酸鈣粉作為體質(zhì)顏料時(shí)，涂料性能的差異，具體研究結果，如表4所示?？梢钥闯觯涸谝欢ǖ呐浞綏l件下，除涂料的白度變化較小外，以粗、細粉按照一定的比例制備重質(zhì)碳酸鈣樣品為體質(zhì)顏料制備的涂料的斯托墨黏度Krebs單位(KU)值較以重質(zhì)碳酸鈣粗粉為體質(zhì)顏料制備的要小，施工性變好；粗、細粉的粒徑相差越大，其黏度越小，實(shí)用性越好，細粉的含量越高，其黏度值也相應降低，施工性好。如以C、F、G樣品為體質(zhì)顏料的涂料樣品中，F樣品的黏度值較C樣品的降低11.01％，G樣品的黏度值較C樣品的降低21.63％，提高細粉含量后，其黏度值進(jìn)一步降低，分別降低27．42％、27.50％(如H、I樣品數據)；經(jīng)過(guò)適當配置后，涂料的遮蓋性能也得以提高，最低能提高1．59％(G樣品與C樣品相比)，最高提高可達19．05％(I樣品與C樣品相比)；其耐洗刷性也得以提高，一般在1.4—4.0倍之間。
粉體工程學(xué)理論認為：適當的粒度分布有利于粉體的緊密堆積，原因是在一定的條件下，小顆粒在粉體的堆積過(guò)程中起到“滾珠軸承”作用，這有利于粉體中大小顆粒的在一定的位置上作相對運動(dòng)，堆積性能提高；另一方面，在堆積過(guò)程中，小顆粒容易填補由大顆粒形成的空隙中，使粉體的堆積更為緊密。由此，當合理級配用于生產(chǎn)涂料產(chǎn)品時(shí)，其作為體質(zhì)顏料，在涂料的制備過(guò)程和施工過(guò)程中，能形成較為合理和致密的堆積，涂料的性能亦能得到改進(jìn)。除上述原因外，超細碳酸鈣顆粒具有空間位阻等效應，能使配方中的鈦白均勻分散，從而使鈦白增量，用其制備涂料后，能使涂料的貯存穩定性及其涂料的性能均符合要求。
因此，以超細重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料，可縮短涂料制備過(guò)程的研磨分散時(shí)間，降低能耗，且價(jià)廉，從而能降低涂料成本。
3結論
1)在一定實(shí)驗條件下，以高白度重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料其白度越高，白度提高2％～11％。
2)不同品種重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料的韌性相差不大。
3)以品質(zhì)好、細度小的重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料其耐洗刷性好。
4)以粗、細粉搭配配制成的重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料，除其白度相差不大外，其黏度值較以單一重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料的降低11.01％一27.50％，遮蓋性能提高1.6％～19.0％，耐洗刷性提高0.5～3.0倍。
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