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碳酸钙分为轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙)和重质碳酸钙。无论哪种碳酸钙、用何种方法生产,不同的粒径大小都强烈地影响涂层的光泽。碳酸钙通常不推荐用于户外使用。
重钙除用于增量外,主要用于部分取代钛白粉和彩色颜料,取代轻钙和沉淀硫酸钡,防腐蚀以及部分取代防锈颜料。
重钙用于室内建筑漆时,可单独使用或与滑石粉并用。与滑石粉相比,碳酸钙可降低粉化速率,改善浅色漆的保色性和增加抗霉菌性。但由于耐酸性差,妨碍了它在外用涂料中的应用。
和重钙相比,轻钙具有小的粒径和窄的粒径分布范围、高的吸油量和亮度,轻钙可用在需求最大消光效果的地方。
(2)硫酸钡在粉末涂料中的应用
空心玻璃微珠是一种微小、中空的圆球状粉末,具有重量轻、体积大、导热系数低、抗压强度高、绝缘、耐腐蚀、无毒以及分散性、流动性、稳定性好等优点。
在粉末涂料中应用时,空心玻璃微珠可以起到以下作用:
一是隔热、绝缘、吸水率低。空心玻璃微珠的内部是真空或稀薄气体,与环氧树脂存在密度及导热系数差,所以它具有隔热的特性,是耐高温粉末涂料的极佳填充剂。
二是可改善粉末涂层的物理机械性能。空心玻璃微珠填料可增加粉末涂料的硬度和刚度,但抗冲击性能下降,下降多少与对中空玻璃微珠的表面处理有关。如选用正确的偶联剂进行预处理,可减少对材料抗冲击性能的影响。
三是吸油率低。不同型号空心玻璃微珠每100g的吸油率在7mg~50mg之间,这种低吸油率的填充材料在生产过程中变相地增加了填充量降低了综合成本。
(8)硅灰石在粉末涂料中的应用
硅灰石主要成分为硅酸钙,密度为2.9g/cm3,折射率为1.63,吸油量为30%~50%,具有似针状结构,且有好的亮度。
粉末涂料一般采用天然硅灰石粉,由天然硅灰石加工制成。硅灰石在涂料中可作为体质颜料和代替部分白色颜料,起遮盖、增量作用,降低漆的成本。因具有良好的导电性,常用于环氧绝缘粉末涂料。硅灰石为白色针状结构,可以改善粉末涂料的弯曲和拉伸性能。
3、粉末涂料用非金属矿填料的发展趋势
(1)粉体填料表面处理
粉末涂料填料都具有极性,而粉末涂料树脂极性极小,会造成两者之间兼容性不好,对粉末涂料加工和涂料性能带来不良影响。因此,通常需要对粉体填料进行物理方法(表面包覆和表面吸附)或化学方法(表面取代、水解、聚合和接技等)处理,使聚集体的颗粒直径明显减少或使体系的流动性得以改良,改进涂料的加工性能、表观质量(如光泽,色泽鲜艳度等)和机械强度。
(2)粉体填料微细化
粉末涂料树脂与填料比一定时,理论上填料粒径越小,涂膜表面性能、机械性能越好。若填料粒径降到与钛白粉粒径相近的水平(0.2~0.5μm),能够将配方中产生的附聚钛隔离开来,形成更多的有效分散中心,提高钛白粉的遮盖力,这就是微细化填料的空间位隔原理。同样,微细化填料也可以降低颜料的用量。
(3)粉体填料纳米技术
最常用的纳米材料是纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米碳酸钙。据报道,纳米二氧化钛具有透明性,能提高涂料的机械性能和紫外线吸收性,应用于汽车罩光清漆,能使粉末涂料耐候性有显著的提高。由于纳米材料是非常细小的颗粒,表面活性相当高,很容易团聚、絮凝,所以纳米填料的表面处理、添加方法和分散设备的选择、纳米材料在粉末涂料中的添加量以及如何分散到基料树脂之中,是纳米材料在粉末涂料中应用的关键。在粉末涂料配方设计时,可根据产品性能要求选择不同填料,以达到最佳效果。
(4)粉末涂料填料功能化
功能化粉末涂料发展的方向是改进粉末涂料某些方面的物理、化学、力学性能,或赋予粉末涂料全新的功能。例如高岭土、硅灰石粉,用于生产电绝缘性粉末涂料,既可降低粉末涂料成本,又可以提高电绝缘性。氢氧化铝和氢氧化镁具有阻燃作用,可以制成阻燃性粉末涂料,还可以控制流变性、改进附着力、控制光泽、提高遮盖力等。
因此,粉末涂料用填料应从单纯降低成本转向其他功能性研究,开发出更多性能优异,价格低廉的新型填料,满足粉末涂料不断发展的需要。
粉末涂料是一种省能源、省资源、低污染的环保型涂料,开发可低温固化、高耐候性、装饰性强及可薄涂的粉末涂料将是今后的主要发展方向。
在粉末涂料需求带动下,碳酸钙、石英、云母粉、滑石、高岭土等粉体填料需求也必然随之增长,并且对粉体填料的微细化、功能化、表面改性处理等方面的要求也就越来越高。
来源:粉体技术网