常見填料的優(yōu)缺點(diǎn)

1、乳膠漆使用填料的選擇與應(yīng)用摘要： 簡(jiǎn)述了涂料常用填料的基本物性，并就涂料生產(chǎn)如何選擇填料作一簡(jiǎn)要的探討，同時(shí)提出對(duì)填料的選擇及指標(biāo)控制，最后分析了涂料行業(yè)使用填料的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞： 填料；乳膠漆；功能化；納米技術(shù)1、前言由于乳膠漆具備安全環(huán)保、施工方便、干燥迅速等特點(diǎn)，在建筑行業(yè)得到了迅猛的應(yīng)用與發(fā)展。隨著乳膠漆技術(shù)研究的逐步深入，對(duì)原材料的性能、質(zhì)量要求越來(lái)越高，在乳液、助劑、顏料方面的技術(shù)也日趨成熟，但對(duì)填料的研究相對(duì)較少，對(duì)填料的選擇使用并不合理，同時(shí)由于國(guó)內(nèi)部分中小涂料企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)力量相對(duì)薄弱，造成對(duì)填料使用技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足，使得很多企業(yè)選擇了優(yōu)質(zhì)的乳液、助劑卻不能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的乳膠漆

2、，筆者根據(jù)乳膠漆生產(chǎn)中使用填料的現(xiàn)狀，就如何正確、合理的選用填料作一簡(jiǎn)要探討。2 、乳膠漆常用的填料及各自性能乳膠漆中使用的填料品種很多，常用的有重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、硅灰石粉、絹云母粉（云母粉）、高嶺土、沉淀硫酸鋇、膨潤(rùn)土、灰鈣粉、超細(xì)硅酸鋁、石英粉等。以下對(duì)幾種常用填料作一簡(jiǎn)單介紹。 1、碳酸鈣碳酸鈣有天然和合成的兩種，前者為重質(zhì)碳酸鈣 (簡(jiǎn)稱重鈣)，后者為輕質(zhì)碳酸鈣(簡(jiǎn)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(shí)在乳膠體系中使用可以改善保色性，具有少部分干遮蓋力，易起白霜。與重鈣相對(duì)， 輕鈣則是石灰石經(jīng)過高溫煅燒石配成石灰乳

3、，再融入CO2氣體以沉淀而得，其特點(diǎn)是密度小、顆粒細(xì)。在乳膠漆中可改善保色性、懸浮性好，具有少部分干遮蓋力，其缺點(diǎn)是易起白霜。2、滑石粉滑石粉是一種含水硅酸鎂鹽，是利用天然滑石礦粉碎制得，滑石粉屬六方成菱形板狀晶體片狀結(jié)構(gòu)，有滑膩感，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。中國(guó)的滑石資源比較豐富，以東北 、廣西兩個(gè)地區(qū)的滑石最優(yōu)，使用滑石粉時(shí)注意關(guān)注產(chǎn)品原礦的產(chǎn)地，產(chǎn)品的化學(xué)指標(biāo)。3、硅灰石粉硅灰石粉的主要成份為 CaSiO3，顆粒呈針狀、 棒狀或摘射狀纖維結(jié)構(gòu)。用于乳膠漆中，可使白色涂料具有明亮的色調(diào)，具有部分干遮蓋力，有助于提高漆膜的耐磨性和耐久性，增強(qiáng)漆膜的硬度。4、高嶺土

4、高嶺土是以高嶺石為主要成份的黏土，其主要成份為： AL2O3、2SiO2 、2H2O 質(zhì)軟，易分散于水中，高嶺土是近幾年出現(xiàn)的功能填料之一，其特點(diǎn)是白度高，分散性好，遮蓋力強(qiáng)，配合鈦白粉的使用能提高涂料的綜合效果。5、絹云母粉（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。在乳膠漆中使用，可大幅度提高漆膜的耐候性,并能阻止水汽穿透、防止龜裂、延遲粉化等,是近幾年來(lái)應(yīng)用的重要功能填料。絹云母粉的加工方法一般有干法、濕法兩種，其主要區(qū)別是加工工藝的不同，干法工藝采用傳統(tǒng)加工方法，即以機(jī)械力破碎，風(fēng)力選擇細(xì)度達(dá)到產(chǎn)品的控制；濕法工藝是以

5、水為介質(zhì)，通過絹云母與礦物體系中的石英、雜礦的分離，云母的片片剝離、篩選達(dá)到產(chǎn)品的粒度控制； 兩種工藝產(chǎn)品的主要區(qū)別為： 產(chǎn)品的純度、云母結(jié)構(gòu)的保持狀態(tài)、云母徑厚比大小，在涂料體系中的作用差異表現(xiàn)為：對(duì)涂膜耐侯性、耐水性、防腐性的貢獻(xiàn)不同。填料的品種不同，在涂料體系中表現(xiàn)的性能不同，同一種填料，不同的加工方法或產(chǎn)品不同，產(chǎn)品的性能也有差異。隨著我國(guó)非金屬材料加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的提高，目前已有許多新型填料面市，合理應(yīng)用各種填料可改善涂料性能。3、乳膠涂料使用填料的選擇在乳膠涂料中合理選擇填料的品種，填料的規(guī)格對(duì)涂料的質(zhì)量可大幅度的提高，如果選擇不當(dāng)同樣會(huì)帶來(lái)不必要的麻煩。 1、根據(jù)涂料的應(yīng)用范圍

6、選擇不同品種乳膠涂料分為內(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，建議使用絹云母、硫酸鋇、硅灰石、煅燒高嶺土等一般不用輕鈣；內(nèi)墻涂料中建議使用重鈣、輕鈣、滑石粉、高嶺土等白度較高的產(chǎn)品，同時(shí)使用超細(xì)粉體。后附幾種常規(guī)填料的產(chǎn)品性能表供在配方選擇時(shí)使用。1、常用填料品種性能及主要特性。名稱 主要成份 結(jié)構(gòu)干遮蓋力懸浮性 特性 缺陷 重鈣 CaCO3粒狀中差 成本低 易沉降 輕鈣 CaCO3粒狀中好 懸浮性好 易起白霜、發(fā)脹 硅灰石粉 CaSiO3針狀纖維狀中差提高涂膜強(qiáng)度、耐擦洗性 易沉降 滑石粉 3MgO.4SiO2.H2O片狀中好 改善涂料的施工性能、流平性 易粉化

7、高嶺土 AL2O3.2SiO2.2H2O片狀管狀中好 提高干遮蓋力、懸浮性好 絹云母粉 K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O片狀中好提高耐候性、耐水性、防龜裂、延遲粉化 沉淀硫酸鋇 BaSO4粒狀 中差 提高涂膜耐沾污性 易沉降 石英粉 SiO2粒狀 中差 提高涂膜強(qiáng)度 易沉降 2、根據(jù)使用填料的品種選擇不同細(xì)度 重鈣、硫酸鋇、滑石粉、煅燒高嶺土等填料在涂料中的使用，一方面起到體質(zhì)填充的作用，另一方面具有一定的干遮蓋力，一般建議使用超細(xì)產(chǎn)品，因?yàn)樘盍蠈?duì)鈦白粉遮蓋力有協(xié)同作用，當(dāng)粉體粒徑達(dá)到微細(xì)化級(jí)，基本上與所配套應(yīng)用的二氧化鈦顏料的粒徑接近時(shí)，可提高鈦白的遮蓋效果，同時(shí)提高漆膜的強(qiáng)度和耐

8、水性能。 使用硅灰石、絹云母的是為了提高漆膜強(qiáng)度、耐候性、抗水性等，一般建議使用 800目左右的產(chǎn)品，如考慮漆膜效果時(shí)，可采用1250目左右的產(chǎn)品，一般不建議使用2000目以上的產(chǎn)品。3、根據(jù)CPVC濃度要求選擇不同的填料CPVC即臨界顏料體積濃度，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(shí)的顏料體積濃度，填料的細(xì)度越高，其比表面積越大、吸油值高，CPVC就會(huì)越小。通常乳膠漆配方的PVC一般不超過CPVC，否則漆膜的許多物性將受到不利影響，隨著乳膠漆市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，為了降低成本，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，研制PVC乳膠漆已成為各乳膠漆廠重要的研究課題，兩個(gè)PVC值相同的乳膠漆配方，因使用原

9、料及比例的不同，產(chǎn)品的CPVC值并不相同。因此，要使乳膠漆具有高的PVC值,其質(zhì)量又能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，關(guān)鍵在于使乳膠漆具有高的CPVC，從而最大限度地縮小其PVC與CPV值間的差距。我們?cè)谠O(shè)計(jì)涂料配方時(shí)，高性能的乳膠漆采用超細(xì)填料，低檔乳膠漆選擇粒度相對(duì)粗，吸油值低的填料，如：重鈣、重晶石等。4、填料的指標(biāo)控制市場(chǎng)上填料品種、規(guī)格很多，比較混亂，選擇優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品對(duì)乳膠涂料的生產(chǎn)起到保障作用，由于目前市場(chǎng)比較混亂，有些填料產(chǎn)品的指標(biāo)仍無(wú)國(guó)家標(biāo)淮或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上以次充好、以假亂真的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，會(huì)給乳膠漆廠家在選擇原材料時(shí)帶來(lái)很多麻煩同時(shí)會(huì)造成一定的損失。乳膠漆使用填料的正常指標(biāo)為：產(chǎn)品純度

10、、白度、粒度、 325目篩余物、PH值、吸油量。產(chǎn)品純度是產(chǎn)品最重要的指標(biāo)之一，功能填料尤為重要。優(yōu)質(zhì)的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高漆膜的強(qiáng)度；片狀絹云母在涂膜中層層疊加，提高漆膜的強(qiáng)度、耐水性同時(shí)具有獨(dú)特的紫外屏蔽功能，提高涂料的耐侯性等。對(duì)滑石粉、硅灰石填料以SiO2指標(biāo)來(lái)核定，SiO2指標(biāo)越高產(chǎn)品越純，對(duì)絹云母、高嶺土等硅酸鋁鹽填料，以SiO2 、Al 2O3 指標(biāo)來(lái)控制，對(duì)碳酸鈣以CaCO3含量核定。白度是客戶選擇填料的依據(jù)之一，重鈣、輕鈣、高嶺土等利用干遮蓋力效果填料尤為重要；同時(shí)要考慮填料的色相，以青色相最佳。粒度：市場(chǎng)上一般以目數(shù)來(lái)核定，此種方法并不

11、很科學(xué)，同時(shí)有很多廠家以低目數(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(shí)要求提供粒度分布圖，以中位粒徑來(lái)核定可能更科學(xué)有價(jià)值。 對(duì)填料的主要指標(biāo)得到有效控制，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性有很大益處，對(duì)功能填料的選擇還必須了解產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，如高嶺土產(chǎn)品煤燒、電燒工藝所生產(chǎn)的產(chǎn)品性能差異很大，絹云母粉：干法、濕法工藝所生產(chǎn)的產(chǎn)品性能差異很大?？蛻粼谶x擇使用填料時(shí)，一定要加強(qiáng)指標(biāo)控制對(duì)生產(chǎn)廠家的了解，控制原料的批次穩(wěn)定性，同時(shí)建議不隨意更換使用的產(chǎn)品規(guī)格及生產(chǎn)廠家。5 、乳膠漆用填料的功能化隨著乳膠漆研發(fā)水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品功能的要求更新，乳膠漆的高性能、多功能化，已成為涂料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。如內(nèi)墻乳

12、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(tǒng)的填料在涂層中起到骨架結(jié)構(gòu)基料的作用，對(duì)改善涂料的功能作用不大；近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的部分乳膠漆廠家已開始著手研究某些填料的功能來(lái)改善或賦予涂料新的功能，并取得了一定的成果。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)和應(yīng)用技術(shù)有所不同，通過加工技術(shù)的提高，填料的特異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(duì)涂膜耐候性的貢獻(xiàn)；吸附類填料提高涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性；納米填料對(duì)涂料的抗菌、耐候等特性的提高以及一些新型功能填料的廣泛應(yīng)用等。片狀的絹云母粉具有晶體偏光效應(yīng)，和層間結(jié)晶水的光干涉效應(yīng)，對(duì)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，又能提高涂料的耐老化、抗紫外性能，防止龜裂，延遲粉化，同時(shí)可保持涂料顏色長(zhǎng)久不褪色。納米填料一般采用合成加工制備,或?qū)⒕哂屑{米結(jié)構(gòu)的非金屬粉體化加工，如納米碳酸鈣、納米ZnO等，在涂料體系中的應(yīng)用，使涂料具有抗菌、防霉作用同