填料在涂料中的作用和性能要求
涂料中的填料(體質(zhì)顏料),通常是白色或稍帶顏色的,折射率小于1.7的一類顏料。它具有涂料用顏料的基本物理和化學(xué)性能,但由于折射率與成膜物質(zhì)相近,因而在涂料中是透明的,不具有著色顏料的著色力和遮蓋能力,是涂料中不可缺少的一種顏料。由于填料絕大多數(shù)來(lái)自天然礦石加工產(chǎn)品,其化學(xué)穩(wěn)定、耐磨、耐水等特性好,且價(jià)格低廉,在涂料中起骨架作用。通過(guò)填充增加涂膜的厚度,改善涂膜力學(xué)性能,并能起耐久、防腐蝕、隔熱、消光等作用。另一方面把它作為降低涂料制造成本的一種途徑,利用其價(jià)廉、價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于彩顏料,在滿足漆膜遮蓋力的前提下,適當(dāng)添加體質(zhì)顏料來(lái)補(bǔ)充彩色顏料在漆中應(yīng)有的體積。
涂料中使用填料,降低成本不是唯一作用。填料所起的主要作用與功能是:
1)在涂料中起骨架、填充作用,增加漆膜厚度,使漆膜豐滿堅(jiān)實(shí);
2)調(diào)節(jié)涂料的流變性能,如增稠、防沉淀等;
3)改善漆膜的機(jī)械強(qiáng)度,如提高耐磨性和耐久性;
4)調(diào)節(jié)涂料的光學(xué)性能,改變涂膜的外觀,如消光等;
5)成膜物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使之成一個(gè)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(zhǎng)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(chǎn)成本;
7)對(duì)涂膜的化學(xué)性能起輔助作用,如增強(qiáng)防銹、抗?jié)瘛⒆枞夹缘取?br />
不同的涂料品種和等級(jí)對(duì)填料的技術(shù)要求是不一樣的,但對(duì)涂料用填料的一般要求如下。
1)白度應(yīng)高,特別是在對(duì)涂膜顏色要求很高的涂料中,白度一般要求在90%以上。
2)易分散,這不僅有利于降低涂料生產(chǎn)時(shí)研磨分散的能耗和時(shí)間,更重要的是有利于涂料性能的發(fā)揮,因?yàn)樘盍虾皖伭系姆稚⒑脡?,?duì)涂膜性能(光澤、顏色、耐久性等)有直接的影響。
2)要有較低的吸油性,吸油值低才能提高涂料的臨界顏料體積濃度(CPVC),節(jié)約樹脂基料,才能適應(yīng)符合環(huán)保要求的現(xiàn)代高固體分涂料的要求,才能制備出含量更高的預(yù)分散填料漿,才能與吸油值日趨降低的顏料(特別是鈦白粉)相配套。
3)應(yīng)當(dāng)有確定的粒度和窄的粒度分布,篩余物應(yīng)盡可能低,現(xiàn)在涂料要求填料在許多應(yīng)用領(lǐng)域里具有微細(xì)化甚至超細(xì)化的粒徑,這樣才能發(fā)揮它在涂料中的空間位隔作用,使涂膜中的顏料粒子均勻分布,從而最大限度地發(fā)揮顏料的遮蓋(如鈦白粉)、著色(如彩色顏料)和防銹(如防銹顏料)等潛力,起到部分替代顏料的作用。
4)能使涂料具有良好的流變性(流動(dòng)性、流平性、懸浮性、增稠性等),使涂料在儲(chǔ)存時(shí)不沉淀,便于施工成膜,形成光滑平整的涂膜。
5)應(yīng)與涂料中的基料、顏料和其他添加劑有良好的相容性但同時(shí)也應(yīng)有一定的惰性,不與上述成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
6)具有適宜的比表面積,因?yàn)樗绊懼苛系酿ざ取⒘髯冃?、分散穩(wěn)定性、沉降性和吸油量等。
7)具有確定的粒子形狀和晶體形態(tài),使涂料具有確定的折射率等光學(xué)性能和保證填料在涂料中應(yīng)有的功能。
涂料中使用填料,降低成本不是唯一作用。填料所起的主要作用與功能是:
1)在涂料中起骨架、填充作用,增加漆膜厚度,使漆膜豐滿堅(jiān)實(shí);
2)調(diào)節(jié)涂料的流變性能,如增稠、防沉淀等;
3)改善漆膜的機(jī)械強(qiáng)度,如提高耐磨性和耐久性;
4)調(diào)節(jié)涂料的光學(xué)性能,改變涂膜的外觀,如消光等;
5)成膜物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使之成一個(gè)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(zhǎng)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(chǎn)成本;
7)對(duì)涂膜的化學(xué)性能起輔助作用,如增強(qiáng)防銹、抗?jié)瘛⒆枞夹缘取?br />
不同的涂料品種和等級(jí)對(duì)填料的技術(shù)要求是不一樣的,但對(duì)涂料用填料的一般要求如下。
1)白度應(yīng)高,特別是在對(duì)涂膜顏色要求很高的涂料中,白度一般要求在90%以上。
2)易分散,這不僅有利于降低涂料生產(chǎn)時(shí)研磨分散的能耗和時(shí)間,更重要的是有利于涂料性能的發(fā)揮,因?yàn)樘盍虾皖伭系姆稚⒑脡?,?duì)涂膜性能(光澤、顏色、耐久性等)有直接的影響。
2)要有較低的吸油性,吸油值低才能提高涂料的臨界顏料體積濃度(CPVC),節(jié)約樹脂基料,才能適應(yīng)符合環(huán)保要求的現(xiàn)代高固體分涂料的要求,才能制備出含量更高的預(yù)分散填料漿,才能與吸油值日趨降低的顏料(特別是鈦白粉)相配套。
3)應(yīng)當(dāng)有確定的粒度和窄的粒度分布,篩余物應(yīng)盡可能低,現(xiàn)在涂料要求填料在許多應(yīng)用領(lǐng)域里具有微細(xì)化甚至超細(xì)化的粒徑,這樣才能發(fā)揮它在涂料中的空間位隔作用,使涂膜中的顏料粒子均勻分布,從而最大限度地發(fā)揮顏料的遮蓋(如鈦白粉)、著色(如彩色顏料)和防銹(如防銹顏料)等潛力,起到部分替代顏料的作用。
4)能使涂料具有良好的流變性(流動(dòng)性、流平性、懸浮性、增稠性等),使涂料在儲(chǔ)存時(shí)不沉淀,便于施工成膜,形成光滑平整的涂膜。
5)應(yīng)與涂料中的基料、顏料和其他添加劑有良好的相容性但同時(shí)也應(yīng)有一定的惰性,不與上述成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
6)具有適宜的比表面積,因?yàn)樗绊懼苛系酿ざ取⒘髯冃?、分散穩(wěn)定性、沉降性和吸油量等。
7)具有確定的粒子形狀和晶體形態(tài),使涂料具有確定的折射率等光學(xué)性能和保證填料在涂料中應(yīng)有的功能。
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