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| 涂料配方體系中填料的選擇依據和方法 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-01-26 11:03:57 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）乳膠漆因有氣味小、施工方便、干燥迅速、安全環(huán)保等特點(diǎn)而得到了快速的發(fā)展。隨著(zhù)乳膠漆技術(shù)研究的逐步深入，國內在乳液、助劑、顏料方面的技術(shù)日趨成熟。但對填料的選擇并不非?？季?研究相對較少，同時(shí)因為國內部分中小涂料企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)力量相對薄弱，對填料運用技術(shù)的認識不足，使得不少企業(yè)選擇了優(yōu)質(zhì)的乳液，根據乳膠漆生產(chǎn)中運用填料的現狀，就怎么樣正確、合理地選用填料作一簡(jiǎn)要探討。
1乳膠漆常用的填料及其特性
乳膠漆中可運用的填料品種不少，常用的品種有重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、硅灰石粉、絹云母粉(云母粉)、沉淀硫酸鋇、膨潤土、灰鈣粉、超細硅酸鋁、石英粉等。
1.1 碳酸鈣
碳酸鈣有天然跟合成的兩種，前者為重質(zhì)碳酸鈣(簡(jiǎn)稱(chēng)重鈣)，后者為輕質(zhì)碳酸鈣(簡(jiǎn)稱(chēng)輕鈣)。重鈣又稱(chēng)大白粉、雙飛粉、方解石等,不溶于水、易溶于酸、密度大、易沉淀,產(chǎn)品成本低，同時(shí)在乳膠體系中運用能夠改善保色性，擁有少許干遮蓋力、易起白霜。輕鈣是石灰石經(jīng)高溫煅燒后配成的石灰乳，再融入CO2氣體并沉淀干燥而得。其特點(diǎn)是密度小、顆粒細，在乳膠漆中可改善保色性、懸浮性好，擁有少許干遮蓋力，其缺點(diǎn)是易起白霜。
1.2 滑石粉
滑石粉是一種含水硅酸鎂鹽的無(wú)機鹽，利用天然滑石礦粉碎制得，滑石粉屬六方菱形板狀晶體片狀結構，有滑膩感，使用于乳膠漆中可改善涂料的施工性、流平性，缺點(diǎn)是易粉化。
1.3 硅灰石粉
硅灰石粉的主要成分為CaSiO3，產(chǎn)品呈針狀、棒狀或折射狀纖維結構。使用于乳膠漆中可使白色涂料擁有明亮的色調并擁有部分干遮蓋力，同時(shí)有助于提升漆膜的耐磨性跟耐久性，增強漆膜的硬度。
1.4 煅燒高嶺土
高嶺土是以高嶺石為主要成分的黏土，其主要成分為：AL2O3·2SiO2·2H2O，質(zhì)軟，易分散于水中，煅燒高嶺土是近幾年出現的功能填料之一，其特點(diǎn)是白度高、分散性好、遮蓋力強、配合二氧化鈦的運用能提升涂料的綜合效果。
1.5 絹云母粉
絹云母粉是一種細粒的白云母，屬層狀結構的硅酸鹽，晶體為鱗片狀。富彈性、可彎曲、耐酸、耐堿、化學(xué)穩定性好。在乳膠漆中運用可大幅度提升漆膜的耐候性，并能防止水汽穿透、阻止龜裂、延遲粉化等，是近幾年來(lái)應用的重要功能填料。隨著(zhù)中國非金屬材料加工技術(shù)跟應用技術(shù)的提升，當下已有不少填料問(wèn)世，合理應用各種填料可改善涂料性能。以下對幾種常用填料性能及其在涂料中作用作一簡(jiǎn)要對比。
2 乳膠漆中填料的選擇方法
在乳膠漆中合理選擇填料的品種及規格可大幅度地提升涂料的質(zhì)量,要是選擇不當則會(huì )帶來(lái)不必要的麻煩。
2.1 根據涂料的應用范圍選擇不一樣品種
乳膠漆分為內墻涂料、外墻涂料，一般在外墻涂料中選擇耐候性好、不易粉化的填料，建議運用絹云母、硫酸鋇、硅灰石、煅燒高嶺土等，一般不用輕鈣；內墻涂料中建議運用重鈣、輕鈣、滑石粉、高嶺土等白度較高的產(chǎn)品，同時(shí)運用超細粉體。
2.2 根據運用填料的品種選擇不一樣細度
重鈣、硫酸鋇、滑石粉、煅燒高嶺土等填料在涂料中運用，一方面起到體質(zhì)填充的作用，另一方面擁有一定的遮蓋力，一般建議運用超細產(chǎn)品，由于填料對二氧化鈦的遮蓋力有協(xié)同作用，當粉體粒徑達到微細化級，基本上跟所配套應用的二氧化鈦顏料的粒徑接近時(shí)，可提升二氧化鈦的遮蓋效果，同時(shí)提升漆膜的強度跟耐水性能。運用硅灰石、絹云母是為了提升漆膜強度、耐候性、耐水性等，一般建議運用800目左右的產(chǎn)品，如考慮漆膜效果時(shí)，可采納1250目左右的產(chǎn)品，2000目以上的產(chǎn)品一般不建議運用。
2.3根據CPVC濃度要求選擇不一樣的填料
臨界顏料體積濃度(CPVC)，是指基料正好覆蓋顏料粒子表面，并充滿(mǎn)顏料粒子堆積空間時(shí)的顏料體積濃度。填料的細度越高，其比表面積越大、吸油值越高,CPVC就會(huì )越小。通常乳膠漆配方的PVC一般不超過(guò)CPVC，否則將影響漆膜的不少物性。
隨著(zhù)乳膠漆市場(chǎng)競爭的日趨白熱化，為了降低成本，增強競爭優(yōu)勢，研制高PVC乳膠漆已成為各乳膠漆廠(chǎng)重要的研究課題。兩個(gè)PVC值一模一樣的乳膠漆配方，因運用原料及比例的不一樣，產(chǎn)品的CPVC值并不一模一樣。所以,要使乳膠漆擁有高的PVC值，其質(zhì)量又能符合國家標準，核心在于使乳膠漆擁有高的CPVC，從而最大限度地縮小其PVC跟CPVC值間的差距。在設計涂料配方時(shí),高性能的乳膠漆采納超細填料，低檔乳膠漆選擇粒度相對粗、吸油值低的填料,如重鈣、重晶石等。
3 填料的指標控制
填料品種、規格不少，相比混亂，選擇優(yōu)質(zhì)穩定的產(chǎn)品才能保證乳膠涂料的質(zhì)量。乳膠漆運用填料應考慮的指標為：產(chǎn)品純度、白度、粒度、325目篩余物、pH值、吸油量。純度是產(chǎn)品最重要的指標之一，功能填料尤為重要。
優(yōu)質(zhì)滑石粉可改善乳膠漆的施工性能、流平性；高純硅灰石可大大提升漆膜的強度；片狀絹云母在涂膜中層層疊加，提升漆膜的強度、耐水性，同時(shí)擁有獨特的紫外屏蔽功能，提升涂料的耐候性能等。
對滑石粉、硅灰石填料以SiO2指標來(lái)核定，SiO2含量越高產(chǎn)品越純；對絹云母、高嶺土等硅酸鋁鹽填料，以SiO2、Al2O3指標來(lái)控制;對碳酸鈣以CaCO3含量核定。
白度是客戶(hù)選擇填料的依據之一，對重鈣、輕鈣、高嶺土等利用干遮蓋力效果的填料尤為重要；同時(shí)要考慮填料的色相，以青色相最佳。市場(chǎng)上一般以目數來(lái)核定粒度，此種方法并不很科學(xué),同時(shí)有廠(chǎng)家以低目數充高目數產(chǎn)品，一般建議客戶(hù)在選擇原材料產(chǎn)品時(shí)要求給予粒度分布圖，以中位粒徑來(lái)核定更有價(jià)值。對功能填料的選擇還必須了解產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，如用煤燒、電燒工藝所生產(chǎn)的高嶺土產(chǎn)品性能差異非常大，采納干法、濕法工藝所生產(chǎn)的絹云母粉產(chǎn)品性能差異也非常大。 客戶(hù)在選擇填料時(shí),一定要加強指標控制對生產(chǎn)廠(chǎng)家的了解，控制原料的批次穩定性，同時(shí)建議不隨意更換運用的產(chǎn)品規格及生產(chǎn)廠(chǎng)家。
4 乳膠漆用填料的功能化
隨著(zhù)乳膠漆研發(fā)水平的繼續提升，消費者對產(chǎn)品功能的要求更高,乳膠漆的高性能、多功能化,已成為涂料行業(yè)的發(fā)展發(fā)展動(dòng)向。如內墻乳膠漆環(huán)保無(wú)毒、抗菌防霉性;外墻涂料的耐老化性、自清潔功能等。傳統的填料在涂層中起到骨架結構的作用，對改善涂料的功能作用不大。近幾年來(lái)，國內外的部分乳膠漆廠(chǎng)家已開(kāi)始著(zhù)手研究某些功能填料來(lái)改善或賦予涂料新的功能，并獲得了一定的成果。
功能性填料因其化學(xué)組成、晶體結構的差異，其加工技術(shù)跟應用技術(shù)有所不一樣，通過(guò)加工技術(shù)的提升，填料的特性改善或賦予乳膠漆新的功能。
主要代表有片狀的絹云母粉對涂膜耐候性的貢獻；吸附類(lèi)填料提升涂料的貯存穩定性；納米填料對涂料的抗菌、耐候等特性的提升以及一些新型功能填料的廣泛應用等。片狀的絹云母粉擁有晶體偏光效應及層間結晶水的光干涉效應，對紫外線(xiàn)有強烈的吸收、屏蔽作用，產(chǎn)品在乳膠漆中，除了改善涂層的機械性能，又能提升涂料的耐老化、抗紫外性能，阻止龜裂，延遲粉化，同時(shí)可持續涂料顏色長(cháng)久不褪色。納米填料一般采納合成加工制備，或將擁有納米結構的非金屬粉體化加工，如納米碳酸鈣、納米ZnO等，在涂料體系中應用，使涂料擁有抗菌、防霉作用的同時(shí)會(huì )提升涂膜的耐候性能，大大提升涂料的綜合品質(zhì)。
5 結語(yǔ)
乳膠漆產(chǎn)品發(fā)展迅速，但競爭也日益白熱化，怎么樣在市場(chǎng)中立于不敗之地，質(zhì)量、成本為一永恒的主題。涂料的成本、質(zhì)量跟原材料的選擇息息相關(guān)，不能僅注重乳液、鈦白粉、助劑，同時(shí)也要加強填料的選擇跟控制。填料占乳膠漆成分的20%～40%，優(yōu)質(zhì)、穩定的填料是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的保證，隨著(zhù)涂料技術(shù)研究的不斷深入，必將會(huì )有越來(lái)越多新型的功能材料應使用于涂料體系中。
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