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源磊告訴你 | 礦物填料及在涂料中的作用

分類:
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發布時間:
2021-02-02
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源磊告訴你 | 礦物填料及在涂料中的作用

 

填料又稱為填充料,即添加入材料(如塑料、橡膠、膠黏劑、造紙、涂料、化纖、電力電子、陶瓷、玻璃、耐火材料、膠凝材料、油墨等)中作填充用的一類材料。是一種相對惰性的材料,它對材料可起到降低成本、改善性能、改進工藝特性等作用。

 

填料可分為兩種:一種是為了降低成本,將廉價材料添加在價格較高的材料中,并不改變材料性能的惰性填料;另一種是功能性填料,具有特殊的功能,如電絕緣、導電、磁性、阻燃、抗靜電和補強等,加入后使材料性能得到改善。

 

礦物填料的分類

 

填料應用領域寬廣、品種繁多,具有多種分類方法。按物質成分分為有機填料與無機填料,或礦物填料、植物填料、合成填料三大類。

 

1
按填料的幾何形態分類

 

顆粒是填料存在的形式,顆粒的形態并不十分規則,但不同填料的幾何形態有著顯著的差別,不同填料的顆粒形態對制品的性能有顯著的影響。按礦物顆粒的幾何形態分類

 

 

2
按填料的化學組成分類

 

在填料改性中填料的化學組成決定著填料的本質,尤其是賦予材料功能性時,其填料的化學組成起著決定作用。美國學者Hurlbut將填料的化學組成按氧化物、鹽、單質和有機物四大類劃分。

 

從理論上講,作為填充材料能夠用于塑料的粉體材料的種類很多。但從經濟、技術方面都不存在障礙的品種并不多,主要是碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、云母粉、硅灰石粉以及具有特殊功能的石墨、水鎂石粉、重晶石粉或沉淀硫酸鋇、木粉和金屬粉末等。

 

3
按填料的應用分類

 

可作為礦物填料的礦種很多,用途也很廣,按填料的應用領域可分為塑料填料、橡膠填料、造紙填料、涂料填料、油漆填料等10多種填料。

 

涂料礦物填料

 

涂料是以油脂類、合成樹脂類、橡膠類、高分子黏結劑等為主要原料制成的涂飾材料。涂料的基本成分:成膜物質、顏料包括體質顏料(填料)、輔助材料(助劑)、分散介質(溶劑或水)。添加填料除了可以降低成本外,還可以改善涂料的施工性能,提高涂膜耐水、耐磨和耐溫性等。

 

常用的體質顏料:碳酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、二氧化硅、滑石、硅灰石、云母、石棉等。

 

此外,體質顏料的粒徑、粒子形狀、吸油量、密度和改性(表面處理、煅燒等)的主要物理特性將對涂料的性能產生影響。

 

填料在涂料中的作用

 

涂料中使用填料能夠起到:

 

1、在涂料中起骨架、填充的作用,增加漆膜厚度,使漆膜豐滿堅實。

 

2、能夠調節涂料的流變性能。

 

3、改善漆膜的機械強度,如提高耐磨性和耐久性。

 

4、調節涂料的光學性能,改變涂膜的外觀、如消光等。

 

5、成膜物質發生化學反應,使之成一個整體,使涂膜能有效地阻擋光線的穿透,提高其耐水性和耐候性,延長涂膜的使用壽命。

 

6、作為涂料中的填充劑,減少樹脂用量,降低生產成本。

 

7、對涂膜的化學性能起輔助作用,如增強防銹、抗濕、阻燃性等。

 

涂料常用非金屬礦物填料的吸油值(g/100g)

 

 

涂料中常用的填料

 

涂料中常用的填料有碳酸鈣(重鈣、輕鈣、納米鈣)、重晶石粉(硫酸鋇)、滑石粉、高嶺土(瓷土地)、多孔粉石英(二氧化硅)、白炭黑、沉淀硫酸鋇、云母粉、硅灰石、膨潤土等。

 

碳酸鈣

碳酸鈣是涂料生產中重要的填充劑。碳酸鈣在漆膜中起骨架和底板(鋼板、木質)的填平作用,增強漆膜沉積性和滲透性。

 

滑石粉

滑石粉是溶劑型涂料中一種通用型填料。目前在各種底漆、中間涂料、路標漆、工業涂料以及內外用建筑涂料中應用。

 

高嶺土

高嶺土是國外涂料工業廣泛采用的填料之一。常見用于涂料的高嶺土包括超細高嶺土、煅燒高嶺土、活性高嶺土(經表面改性處理)等。高嶺土可用于各種涂料中,但以水性建筑涂料為主。

 

石墨

天然石墨因具有片狀結構和良好的遮蓋率,可用于鋼結構維護涂料中,它的良好導電性和黑顏色,使它可用于電子計算機電屏蔽涂料中,這種涂料可含高達75%的石墨。另一種用途是防靜電地板涂料。它可用于耐熱涂料、底漆、封閉涂料以及耐水涂料,由于耐光性好,可用于汽車油漆中,作為一種效應顏料。

 

硅灰石

硅灰石的主要成分為偏硅酸鈣(CaSiO3),具有似針狀結構,且有好的亮度、折射率(1.62)和相對低的吸油量(20~26g/100g)

 

針狀結構的硅灰石(長徑比為10:1~20:1),在涂料中可起平光劑的作用,改進涂膜機械強度,有時在增強性涂料中代替有害的石棉。涂料中一般多用于較細粒級(如325目)和微細級(10um)硅灰石粉,因為有利于涂料遮蓋力的發揮。可用于油性建筑涂料、吸聲(隔聲)涂料、路標漆、聚乙酸乙烯乳膠漆等。表面處理的硅灰石可用于工業醇酸、環氧等防腐蝕涂料中,提高金屬底漆的防腐蝕性,并部分取代活性防銹顏料。

 

— THE END —

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