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| 新型超細填料及助劑在水性涂料中的應用 |
| 來源：中國粉體技術網 更新時間：2015-05-15 10:20:22 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術網/班建偉）超細填料應用在涂料中時應先解決對比率的問題，對比率大小與顏料的種類、在涂料中的顏料體積濃度、顏料的粒度及粒度分布和粒子間的間距有關?？茖W合理的使用超細填料，可、以達到減少 使用鈦白粉的目的。通過與其他助劑組合使用，超細填料可以在水性涂料中發揮其卓越性能，使水性涂料的各項指標最優。
1. 實驗部分
1.1 水性涂料的合成（表1）
表1 水性涂料的組成（kg）
1.2 工藝流程
將水、分散劑、消泡劑和潤濕劑按配方要求依次混合，攪拌均勻之后加入顏料和超細填料，待混合均勻后，高速分散至細度小于60μm，過濾，出料；加入膠粉及乳液、成膜助劑，低速攪拌，攪拌均勻后用增稠劑調到適當粘度即可。
1.3 性能指標
只用鈦白粉的水性涂料與超細填料與鈦白粉混用的水性涂料性能對比見表2。
表2 水性涂料的性能對比
由表2可知，新型超細填料使用的減少了鈦白粉的用量，而涂料的對比率相應的提高了。涂料其他方面的性能也相應得到了改善。
1.4 有毒有害指標的檢驗
表3 水性涂料的環保檢測結果
2. 結果與討論
2.1 顏料體積濃度與對比率的關系
圖1 PVC和對比率的關系
顏料的對比率一般隨著PVC的提高而成正比例地上升，實際上，達到某一PVC時，再提高PVC反而使對比率會降低。這是由于兩個粒子間距離在PVC在30%左右時達到峰值，超過40%時，兩個粒子間距離隨PVC增加增大，對比率也降低。但加入超細填料會改變這種情況，因為鈦白粉的顆粒之間被添加超細填料隔開，兩個鈦白粉粒子之間的距離增大幅度很小。因而對比率不會降低。這是科學使用鈦白粉的途徑，也是超細功能填料應用的原理。
2.2 粒徑、PVC、對比率的關系
PVC對對比率有影響，但在相同的PVC下顏料的粒度和粒度的分布不同，對比率也不同。
圖2 粒徑、PVC、散射系數的關系
美國的PONT公司的R·J·Buehtman等用3種不同的粒徑的鈦白粉進行試驗，得出粒徑-PVC-散射系數之間的關系。
從圖2中看出，以15%PVC為界，PVC在15%以下粒子徑小的鈦白粉散射系數高；PVC在15%以上粒子徑大的鈦白粉散射系數高。說明最高散射系數的PVC是隨鈦白粉的平均粒徑的大小而變化。要想充分發揮鈦白粉的作用，必須科學、合理的使用粒徑及粒徑分布合適超細填料作為功能性填充劑，減少鈦白粉的用量。超細填料能沉積在鈦白粉的微粒表面，使其在連接料中均勻地分散，并防止他再絮凝成團粒。
2.3 膠粉的使用
分散的膠粉顆粒是水溶性的，在混合物料時，可在分散的膠粉顆粒遇水變為乳液，與通常添加的乳液形成均勻的體系。在干燥過程中，膠粉顆粒在其中形成聚合物體結構。生產出的水性涂料，具有優異的粘結強度，良好的雙向親和性，很好的耐水性，良好的透氣性，較好的耐堿性，良好的施工性能和貯存穩定性。
2.4 其它助劑對質量的影響
使用納米CaCO3，使其在涂料中有較好的分散性，改善普通CaCO3與聚合物的配伍性能。不易使粒子發生二次團聚，使粒子粒徑變大，最終獲得使用納米CaCO3所具備的功能。
隨著涂料技術的發展，作為涂料中主要組分的助劑也取得很大的發展。涂料助劑對環境的影響也逐漸受到人們的重視。消泡劑、潤濕劑、分散劑、醇酯12均為環保型助劑，生物毒性較小，產品對環境的影響很小。
3. 結論
（1）科學合理的使用超細填料，以達到減少使用鈦白粉的目的。
（2）助劑組合使用，在水性涂料中發揮其功能，使水性涂料的各項指標最優。
（3）環保型助劑的使用，減少對環境的污染與破壞。
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