1乳膠漆常用的填料及其特性
乳膠漆中可運(yùn)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(xì)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(簡稱重鈣),后者為輕質(zhì)碳酸鈣(簡稱輕鈣)。重鈣又稱大白粉、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,同時在乳膠體系中運(yùn)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。其特點是密度小、顆粒細(xì),在乳膠漆中可改善保色性、懸浮性好,擁有少許干遮蓋力,其缺點是易起白霜。
1.2滑石粉
滑石粉是一種含水硅酸鎂鹽的無機(jī)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)。使用于乳膠漆中可使白色涂料擁有明亮的色調(diào)并擁有部分干遮蓋力,同時有助于提升漆膜的耐磨性跟耐久性,增強(qiáng)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(xiàn)的功能填料之一,其特點是白度高,分散性好,遮蓋力強(qiáng),配合二氧化鈦的運(yùn)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(xì)粒的白云母,屬層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽,晶體為鱗片狀。富彈性、可彎曲、耐酸、耐堿、化學(xué)穩(wěn)定性好。在乳膠漆中運(yùn)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,是近幾年來應(yīng)用的重要功能填料。隨著中國非金屬材料加工技術(shù)跟應(yīng)用技術(shù)的提升,當(dāng)下已有不少填料問世,合理應(yīng)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要對比。
2乳膠漆中填料的選擇
在乳膠漆中合理選擇填料的品種及規(guī)格可大幅度地提升涂料的質(zhì)量,要是選擇不當(dāng)則會帶來不必要的麻煩。
2.1根據(jù)涂料的應(yīng)用范圍選擇不一樣品種
乳膠漆分為內(nèi)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(yùn)用絹云母、硫酸鋇、硅灰石、煅燒高嶺土等,一般不用輕鈣;內(nèi)墻涂料中建議運(yùn)用重鈣、輕鈣、滑石粉、高嶺土等白度較高的產(chǎn)品,同時運(yùn)用超細(xì)粉體。表1為幾種常規(guī)填料的產(chǎn)品性能相比。
2.2根據(jù)運(yùn)用填料的品種選擇不一樣細(xì)度
重鈣、硫酸鋇、滑石粉、煅燒高嶺土等填料在涂料中運(yùn)用,一角度起到體質(zhì)填充的作用,另一角度擁有一定的干遮蓋力,一般建議運(yùn)用超細(xì)產(chǎn)品,由于填料對二氧化鈦的遮蓋力有協(xié)同作用,當(dāng)粉體粒徑達(dá)到微細(xì)化級,基本上跟所配套應(yīng)用的二氧化鈦顏料的粒徑接近時,可提升二氧化鈦的遮蓋效果,同時提升漆膜的強(qiáng)度跟耐水性能。運(yùn)用硅灰石、絹云母是為了提升漆膜強(qiáng)度、耐候性、耐水性等,一般建議運(yùn)用800目左右的產(chǎn)品,如考慮漆膜效果時,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(yùn)用。
2.3根據(jù)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,并充滿顏料粒子堆積空間時的顏料體積濃度,填料的細(xì)度越高,其比表面積越大、吸油值越高,CPVC就會越小。通常乳膠漆配方的PVC一般不超過CPVC,否則將影響漆膜的不少物性,隨著乳膠漆市場競爭的日趨白熱化,為了降低成本,增強(qiáng)競爭優(yōu)勢,研制高PVC乳膠漆已成為各乳膠漆廠重要的研究課題。兩個PVC值一模一樣的乳膠漆配方,因運(yùn)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(biāo)準(zhǔn),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(shè)計涂料配方時,高性能的乳膠漆采納超細(xì)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(biāo)控制
填料品種、規(guī)格不少,相比混亂,選擇優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品才能保證乳膠涂料的質(zhì)量。乳膠漆運(yùn)用填料應(yīng)考慮的指標(biāo)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(biāo)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(qiáng)度;片狀絹云母在涂膜中層層疊加,提升漆膜的強(qiáng)度、耐水性,同時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(biāo)來核定,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(biāo)來控制;對碳酸鈣以CaCO3含量核定。白度是客戶選擇填料的依據(jù)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;同時要考慮填料的色相,以青色相最佳。市場上一般以目數(shù)來核定粒度,此種方法并不很科學(xué),同時有廠家以低目數(shù)充高目數(shù)產(chǎn)品,一般建議客戶在選擇原材料產(chǎn)品時要求給予粒度分布圖,以中位粒徑來核定更有價值。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。客戶在選擇填料時,一定要加強(qiáng)指標(biāo)控制對生產(chǎn)廠家的了解,控制原料的批次穩(wěn)定性,同時建議不隨意更換運(yùn)用的產(chǎn)品規(guī)格及生產(chǎn)廠家。
4乳膠漆用填料的功能化
隨著乳膠漆研發(fā)水平的繼續(xù)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)展動向。如內(nèi)墻乳膠漆環(huán)保無毒、抗菌防霉性;外墻涂料的耐老化性、自清潔功能等。傳統(tǒng)的填料在涂層中起到骨架結(jié)構(gòu)的作用,對改善涂料的功能作用不大。近幾年來,國內(nèi)外的部分乳膠漆廠家已開始著手研究某些功能填料來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(jié)構(gòu)的差異,其加工技術(shù)跟應(yīng)用技術(shù)有所不一樣,通過加工技術(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(xiàn);吸附類填料提升涂料的貯存穩(wěn)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(yīng)用等。片狀的絹云母粉擁有晶體偏光效應(yīng)及層間結(jié)晶水的光干涉效應(yīng),對紫外線有強(qiáng)烈的吸收、屏蔽作用,產(chǎn)品在乳膠漆中,除了改善涂層的機(jī)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,同時可持續(xù)涂料顏色長久不褪色。納米填料一般采納合成加工制備,或?qū)碛屑{米結(jié)構(gòu)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(yīng)用,使涂料擁有抗菌、防霉作用的同時會提升涂膜的耐候性能,大大提升涂料的綜合品質(zhì)。
5結(jié)語
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,同時也要加強(qiáng)填料的選擇跟控制。填料占乳膠漆成分的20%～40%,優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的填料是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的保證,隨著涂料技術(shù)研究的不斷深入,漢能化工必將會有越來越多新型的功能材料應(yīng)使用于涂料體系中。