我公司生産的硫酸鋇在乳膠漆用填料的選擇與應用-河南鋇豐化工有限公司

由於乳膠漆具有氣味小、施工方便、幹燥迅速、安全環保等特點而得到瞭(le)迅猛的發展。随著(zhe)乳膠漆技術研究的逐步深入 , 國内在乳液、助劑、顔料方面的技術日趨成熟。但對填料的選擇並(bìng)不十分考究 , 研究相對較少 , 同時由於(yú)國内部分中小塗料企業的生産(chǎn)技術力量相對薄弱 , 對填料使用技術的認識不足 , 使得很多企業選擇瞭(le)優質的乳液、助劑卻不能生産(chǎn)出優質的乳膠漆。

根據乳膠漆生産(chǎn)中使用填料的現狀 , 就如何正確(què)、合理地選用填料作一簡要探讨。

1 　乳膠(jiāo)漆常用的填料及其特性

乳膠漆中可使用的填料品種很多 , 常用的品種有重質碳酸鈣(gài)、輕質碳酸鈣(gài)、滑石粉、矽灰石粉、絹雲母粉 ( 雲母粉 ) 、沉澱(diàn)硫酸鋇、膨潤土、灰鈣(gài)粉、超細矽(guī)酸鋁、石英粉等。

1. 1 　碳酸鈣

碳酸鈣有天然和合成的兩種 , 前者爲重質碳酸鈣 ( 簡稱(chēng)重鈣 ), 後者爲輕質碳酸鈣 ( 簡稱(chēng)輕鈣 ) 。重鈣又稱(chēng)大白粉、雙飛(fēi)粉、方解石等 , 不溶於(yú)水、易溶於(yú)酸、密度大、易沉澱 , 産(chǎn)品成本低 , 同時在乳膠體系中使用可以改善保色性 , 具有少許幹遮蓋力 , 易起白霜。輕鈣是石灰石經高溫煅燒後配成的石灰乳 , 再融入 CO 2 氣體並(bìng)沉澱幹燥而得。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 , 具有少許幹遮蓋(gài)力 , 其缺點(diǎn)是易起白霜。

1. 2 　滑石粉

滑石粉是一種含水矽酸鎂鹽的無機鹽 , 利用天然滑石礦粉碎制得 , 滑石粉屬六方菱形闆狀晶體片狀結構(gòu) , 有滑膩感 , 用於(yú)乳膠(jiāo)漆中可改善塗料的施工性、流平性 , 缺點(diǎn)是易粉化。

1. 3 　矽灰石粉

矽灰石粉的主要成分爲 CaSiO 3 , 産品呈針狀、棒狀或折射狀纖維結構。用於(yú)乳膠漆中可使白色塗料具有明亮的色調並(bìng)具有部分幹遮蓋(gài)力 , 同時有助於(yú)提高漆膜的耐磨性和耐久性 , 增強漆膜的硬度。

1. 4 　煅燒高嶺土

高嶺(lǐng)土是以高嶺(lǐng)石爲主要成分的黏土 , 其主要成分爲 :AL 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O , 質軟 , 易分散於(yú)水中 , 煅燒高嶺(lǐng)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(gài)力強 , 配合二氧化钛的使用能提高塗料的綜合效果。

1. 5 　絹雲母粉

絹雲母粉是一種細粒的白雲母 , 屬層(céng)狀結構的矽酸鹽 , 晶體爲鱗片狀。富彈(dàn)性、可彎曲、耐酸、耐堿、化學穩定性好。在乳膠漆中使用可大幅度提高漆膜的耐候性 , 並(bìng)能阻止水汽穿透、防止龜裂、延遲粉化等 ,是近幾年來應用的重要功能填料。随著(zhe)我國(guó)非金屬材料加工技術和應用技術的提高 , 目前已有許多填料問世 , 合理應用各種填料可改善塗料性能。以下對(duì)幾種常用填料性能及其在塗料中作用作一簡(jiǎn)要對(duì)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格可大幅度地提高塗料的質量 , 如果選擇不當(dāng)則會帶(dài)來不必要的麻煩。

2. 1 　根據塗料的應用範(fàn)圍選擇不同品種乳膠(jiāo)漆分爲内牆塗料、外牆塗料 , 一般在外牆塗料中選擇耐候性好、不易粉化的填料 , 建議使用絹雲母、硫酸鋇(bèi)、矽灰石、煅燒高嶺土等 , 一般不用輕鈣 ; 内牆塗料中建議使用重鈣、輕鈣、滑石粉、高嶺土等白度較高的産(chǎn)品 , 同時使用超細粉體。表 1 爲幾種常規(guī)填料的産(chǎn)品性能比較。

2. 2 　根據(jù)使用填料的品種選擇不同細(xì)度重鈣(gài)、硫酸鋇(bèi)、滑石粉、煅燒高嶺土等填料在塗料中使用 , 一方面起到體質填充的作用 , 另一方面具有一定的幹遮蓋力 , 一般建議使用超細産(chǎn)品 , 因爲填料對二氧化钛的遮蓋力有協同作用 , 當粉體粒徑達(dá)到微細化級 , 基本上與所配套應用的二氧化钛顔料的粒徑(jìng)接近時 , 可提高二氧化钛的遮蓋(gài)效果 , 同時提高漆膜的強度和耐水性能。使用矽灰石、絹雲母是爲瞭(le)提高漆膜強度、耐候性、耐水性等 , 一般建議使用 800 目左右的産品 , 如考慮漆膜效果時 , 可採(cǎi)用 1 250 目左右的産(chǎn)品 ,2 000 目以上的産(chǎn)品一般不建議(yì)使用。

2. 3 　根據(jù) CPVC 濃(nóng)度要求選擇不同的填料

臨界顔料體積濃度 (CPVC) , 是指基料正好覆蓋(gài)顔料粒子表面 , 並(bìng)充滿顔料粒子堆積空間時的顔料體積濃度 , 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 , 否則将影響漆膜的許多物性 , 随著(zhe)乳膠漆市場競争的日趨激烈 , 爲瞭(le)降低成本 , 增強競争優勢 , 研制高 PVC 乳膠漆已成爲各乳膠漆廠重要的研究課題。兩個 PVC 值相同的乳膠漆配方 , 因使用原料及比例的不同 , 産(chǎn)品的 CPVC 值並(bìng)不相同。因此 , 要使乳膠漆具有高的 PVC 值 , 其質量又能符合國家标準 , 關鍵在於(yú)使乳膠漆具有高的 CPVC , 從(cóng)而最大限度地縮小其 PVC 與 CPVC 值間的差距。在設計塗料配方時 , 高性能的乳膠漆採(cǎi)用超細填料 , 低檔(dàng)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 　填料的指标控制

填料品種、規格很多 , 比較混亂 , 選擇優質穩定的産(chǎn)品才能保證乳膠塗料的質量。乳膠漆使用填料應考慮的指标爲 : 産(chǎn)品純(chún)度、白度、粒度、 325 目篩(shāi)餘(yú)物、 pH 值、吸油量。純(chún)度是産(chǎn)品最重要的指标之一 , 功能填料尤爲重要。優質滑石粉可改善乳膠漆的施工性能、流平性 ; 高純(chún)矽灰石可大大提高漆膜的強度 ; 片狀絹雲母在塗膜中層(céng)層(céng)疊(dié)加 , 提高漆膜的強度、耐水性 , 同時具有獨特的紫外屏蔽功能 , 提高塗料的耐候性能

等。對滑石粉、矽灰石填料以 SiO 2 指标來核定 ,SiO 2 含量越高産(chǎn)品越純(chún) ; 對絹雲母、高嶺土等矽酸鋁鹽填料 , 以 SiO 2 、 Al 2 O 3 指标來控制 ; 對(duì)碳酸鈣(gài)以 CaCO 3 含量核定。白度是客戶選擇填料的依據之一 , 對(duì)重鈣(gài)、輕鈣(gài)、高嶺土等利用幹遮蓋力效果的填料尤爲重要 ; 同時要考慮填料的色相 , 以青色相最佳。市場上一般以目數來核定粒度 , 此種方法並(bìng)不很科學 , 同時有廠家以低目數充高目數産(chǎn)品 , 一般建議客戶在選擇原材料産(chǎn)品時要求提供粒度分布圖 , 以中位粒徑(jìng)來核定更有價(jià)值。

對功能填料的選擇還必須瞭(le)解産品的生産工藝 , 如用煤燒、電燒工藝所生産的高嶺土産品性能差異很大 , 採(cǎi)用幹法、濕法工藝所生産(chǎn)的絹雲母粉産(chǎn)品性能差異也很大。客戶在選擇填料時 , 一定要加強指标控制對生産(chǎn)廠家的瞭(le)解 , 控制原料的批次穩定性 , 同時建議不随意更換使用的産(chǎn)品規格及生産(chǎn)廠(chǎng)家。

4 　乳膠(jiāo)漆用填料的功能化

随著(zhe)乳膠漆研發水平的不斷提高 , 消費者對産(chǎn)品功能的要求更高 , 乳膠漆的高性能、多功能化 , 已成爲塗料行業的發展趨勢。如内牆乳膠(jiāo)漆環(huán)保無毒、抗菌防黴性 ; 外牆塗料的耐老化性、自清潔功能等。傳統的填料在塗層(céng)中起到骨架結構的作用 , 對改善塗料的功能作用不大。近幾年來 , 國内外的部分乳膠漆廠家已開始著(zhe)手研究某些功能填料來改善或賦予塗料新的功能 , 並(bìng)取得瞭(le)一定的成果。功能性填料因其化學組成、晶體結構的差異 , 其加工技術和應用技術有所不同 , 通過加工技術的提高 , 填料的特性改善或賦(fù)予乳膠漆新的功能。主要代表有片狀的絹雲母粉對(duì)塗膜耐候性的貢(gòng)獻 ; 吸附類填料提高塗料的貯存穩定性 ; 納米填料對(duì)塗料的抗菌、耐候等特性的提高以及一些新型功能填料的廣泛應用等。片狀的絹雲母粉具有晶體偏光效應及層(céng)間結晶水的光幹涉效應 , 對紫外線有強烈的吸收、屏蔽作用 , 産品在乳膠漆中 , 除瞭(le)改善塗層(céng)的機械性能 , 又能提高塗料的耐老化、抗紫外性能 , 防止龜裂 , 延遲粉化 , 同時可保持塗料顔色長(zhǎng)久不褪色。納米填料一般採(cǎi)用合成加工制備(bèi) , 或将具有納米結構的非金屬粉體化加工 , 如納米碳酸鈣、納米 ZnO 等 , 在塗料體系中應用 , 使塗料具有抗菌、防黴(méi)作用的同時會(huì)提高塗膜的耐候性能 , 大大提高塗料的綜合品質。

5 　結　語

乳膠漆産品發展迅速 , 但競争也日益激烈 , 如何在市場中立於(yú)不敗(bài)之地 , 質量、成本爲一永恒的主題。塗料的成本、質量與原材料的選擇息息相關(guān) , 不能僅注重乳液、钛白粉、助劑(jì) , 同時也要加強填料的選擇和控制。填料占乳膠漆成分的 20 % ～ 40 %, 優質、穩定的填料是生産優質産品的保證 , 随著(zhe)塗料技術研究的繼續深入 , 必将會有更多新型的功能材料應用於(yú)塗料體系中。