中國(guó)粉體網(wǎng)訊 眾所周知,，涂料主要是由樹脂,、顏填料,、助劑及溶劑組成的混合物體系。其中,，樹脂和顏填料通常占據(jù)涂料配方中較高的比例,。樹脂即成膜物質(zhì),，是將顏填料結(jié)合在一起，并在底材上形成均勻致密的涂膜,，經(jīng)固化后形成涂層,。那顏填料在涂料中究竟有什么作用呢？常用碳酸鹽和硅酸鹽礦物填料又該如何選擇,？

1,、顏填料在涂料中不可或缺

顏填料最基本的功能則是賦予涂膜一定的色彩、遮蓋力,、化學(xué)耐性及機(jī)械性能,。無(wú)機(jī)填料又稱體質(zhì)顏料，由于折射率與成膜物質(zhì)相近,，不具有著色顏料的著色力和遮蓋能力,，但可以通過(guò)填充增加涂膜的厚度，在涂料中起骨架作用,，使得涂膜豐滿厚實(shí),，也因此能夠降低涂料生產(chǎn)的成本。

填料可以調(diào)節(jié)涂料的流變性能,，如增稠,、防沉降等，也可以改善涂膜的機(jī)械強(qiáng)度,，如提高耐磨性和耐久性,。填料還能夠調(diào)節(jié)涂料的光學(xué)性能，改變涂膜的外觀,，如消光等,。此外，一些特定形狀的填料可以有效地阻擋光線的穿透,，提高涂料的耐候性,，延長(zhǎng)涂膜的使用壽命。

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷革新,，填料在涂料領(lǐng)域的使用已不再是以成本為主要的考慮因素,，功能性填料的開發(fā)與使用對(duì)于提高涂料的性能至關(guān)重要。

2,、碳酸鹽VS硅酸鹽顏填料適用于不同涂料

在涂料應(yīng)用領(lǐng)域,，根據(jù)不同的礦物學(xué)特征及基本化學(xué)組成，填料大致可以分為碳酸鹽,、硅酸鹽,、二氧化硅、硫酸鋇以及氫氧化鋁5種類型,。

（1）碳酸鹽

涂料中用的碳酸鹽類型填料主要以碳酸鈣為主,，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同分為重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)（納米）碳酸鈣,。重質(zhì)碳酸鈣廉價(jià)、易得,，白度好,、吸油量較低、比重適中,、分散性好,；輕質(zhì)（納米）碳酸鈣在涂料中既可以作為優(yōu)質(zhì)增白的顏料，降低成本,，也可提高涂料的功能性,。

碳酸鈣已成為涂料工業(yè)中最主要的功能性填充料，被廣泛的應(yīng)用于乳膠漆,、防水涂料,、防腐涂料、地坪漆,、木器漆以及粉末涂料等眾多細(xì)分領(lǐng)域,。

有研究者指出，由不同原礦加工生產(chǎn)得到的重質(zhì)碳酸鈣由于存在純度,、顆粒致密性、堆積密度等區(qū)別,，因此應(yīng)用在涂料中其遮蓋力,、耐洗刷、光澤度,、加工流動(dòng)性以及穩(wěn)定性等都有所區(qū)別,。一般而言，以白云石為原礦生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣最適合用于乳膠漆,、粉末涂料,、防水涂料等領(lǐng)域中，其遮蓋,、耐洗刷以及加工流動(dòng)性,、光澤等性能優(yōu)于其它產(chǎn)品；而以方解石為原礦生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣適合用于無(wú)機(jī)涂料,、木器漆,、地坪漆等領(lǐng)域中，能有效改善產(chǎn)品的穩(wěn)定性,、打磨性以及防沉等性能,。

徐永華等研究了碳酸鈣（不同礦產(chǎn)地的不同種類原礦）的純度、細(xì)度等對(duì)無(wú)機(jī)內(nèi)墻涂料穩(wěn)定性,、耐洗刷,、抗開裂,、遮蓋力等各項(xiàng)性能的影響。結(jié)果顯示,，以白云石為原礦生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣,，其在無(wú)機(jī)內(nèi)墻涂料中的穩(wěn)定性較差，不宜應(yīng)用在該體系中,，而以方解石為原礦生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣在無(wú)機(jī)內(nèi)墻涂料中穩(wěn)定性較好,。在不同細(xì)度的碳酸鈣對(duì)比中，1250目碳酸鈣的耐洗刷,、抗開裂等各項(xiàng)性能均為最優(yōu),。

輕質(zhì)（納米）碳酸鈣在涂料中不僅可以作為優(yōu)質(zhì)增白的顏料，降低成本,，提高涂料油漆的光澤度,、干燥性和遮蓋力及賦予涂料透明、穩(wěn)定,、快干等特性,，還具有明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用。汽車涂料,、粉末涂料及建筑涂料中,，可以部分或全部替代價(jià)格昂貴的鈦白粉。例如,，輕質(zhì)碳酸鈣可用于水性內(nèi)墻涂料可有效改善涂料的存儲(chǔ)懸浮性和干遮蓋力,；粒徑小于80nm的納米碳酸鈣因具有良好的觸變性而應(yīng)用于汽車底盤PVC防石擊涂料及面漆。

（2）硅酸鹽

硅酸鹽中硅-氧骨架主要有層狀,、架狀和針狀三種結(jié)構(gòu),。其中層狀硅酸鹽類礦物填料主要有滑石粉、云母粉以及高嶺土,。

在工業(yè)涂料領(lǐng)域,，尤其是底漆中，滑石粉的引入可以提高涂膜的防腐蝕性能及抗裂性能,，并且能夠提高附著力以及打磨性,，還能起到防沉和防流掛的作用。

云母粉在涂料中的水平排列可阻止紫外線的輻射而保護(hù)涂膜,，還可防止水分穿透。在建筑涂料中,，云母粉的引入能夠提高涂膜的抗裂性及提高耐洗刷性能,。煅燒高嶺土在涂料中具有良好的抗沉降作用，分散、懸浮性能好,，同時(shí)使得涂料具有良好的流平性,、耐洗刷性和耐候性。

高嶺土能夠提供涂料的結(jié)構(gòu)性黏度,，對(duì)于抗流掛和貯存穩(wěn)定性有利,，并且還能用于增強(qiáng)涂膜的遮蓋力。此外,，層狀結(jié)構(gòu)的填料還能夠提高涂膜的抗彎曲強(qiáng)度和內(nèi)應(yīng)力,，防止涂膜由于彎曲或基材膨脹變形導(dǎo)致涂層出現(xiàn)龜裂。

長(zhǎng)石粉為典型的架狀結(jié)構(gòu)的礦物填料,，根據(jù)陽(yáng)離子的不同,，長(zhǎng)石粉主要存在鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石3種形式,。相比于球形或者普通的塊狀填料,，能夠形成更為致密的涂膜，賦予涂膜高耐磨性及刮擦性,，提高涂膜的防腐性能,。

硅灰石化學(xué)成分為偏硅酸鈣，其長(zhǎng)度為直徑的13～15倍,，是典型的針狀結(jié)構(gòu),。硅灰石能夠增加白色涂料明亮的色調(diào)，在不使涂料白度和遮蓋力下降的條件下,，可以取代部分鈦白粉,。硅灰石還可以改善涂料的流平性，也可作為涂料良好的懸浮劑,。硅灰石應(yīng)用于底漆中能夠提供防腐蝕性能,，并能夠提高耐刮擦,、抗龜裂性能。

二氧化硅在自然界中的存在也極為廣泛,，主要可以分為天然和人工兩大類,。天然產(chǎn)品包括結(jié)晶型二氧化硅，即石英砂,，主要用于建筑真石漆的制備中。還有無(wú)定型的天然二氧化硅,，即硅藻土，由于其較低的密度和多孔性，常用在內(nèi)墻涂料中起到吸收和消除異味的作用,。

沉淀二氧化硅具有較高的消光率、較小的粒徑及適宜的遮蓋力,，常被用于涂料中做消光劑用，其適用的涂料種類十分的廣泛,，適用的涂料品種有水性和溶劑型木器涂料,、高固體分涂料、酸催化涂料,、建筑涂料,、電沉積底涂料、織物涂料,、乙烯涂料,、軍器涂料、墻紙涂料,、聚氯乙烯塑料涂料等,。

根據(jù)應(yīng)用方向的不同,，對(duì)沉淀二氧化硅消光劑的要求也有所不同,。目前國(guó)內(nèi)外二氧化硅消光劑的發(fā)展主要涉及五個(gè)方向，即大孔容,、易分散,、高透明性、低粉塵及表面改性的多樣化,。

結(jié)語(yǔ)

涂料工業(yè)可選擇的顏填料種類眾多,，非金屬礦物填料方面，部分材料的化學(xué)成分“類而不同”應(yīng)用到復(fù)雜的涂料體系中需要科學(xué)選用和搭配,。礦物填料性質(zhì)天生注定,，它也要選一個(gè)適合“自己”的涂料。

參考文獻(xiàn)：

季興宏,，等：無(wú)機(jī)填料在涂料工業(yè)中的應(yīng)用及研究進(jìn)展,，佐敦涂料（張家港）有限公司

顏鑫，盧云峰,，等：輕質(zhì)系列碳酸鈣關(guān)鍵技術(shù),，化學(xué)工業(yè)出版社

藍(lán)擎，等：沉淀二氧化硅的合成工藝及涂料應(yīng)用的發(fā)展?fàn)顩r,，廣西產(chǎn)研院新型功能材料研究所有限公司

徐永華,，等：不同重質(zhì)碳酸鈣在無(wú)機(jī)內(nèi)墻涂料中的應(yīng)用對(duì)比研究，江西廣源化工有限責(zé)任公司

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（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）

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