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體質顏料知識介紹

[瀏覽:1793 次] [更新時間:2013-6-15]

    白體質顏料是折射率較低的礦物。它們在構成粒子大小形狀上各不相同,在高光澤和半光漆中呈現出非常小的遮蓋力,但它們具有“高消光遮蓋”(空氣顏料介面)的性能,降低漆的成本。它們也用于控制光澤,斑紋、懸浮、粘度等。體質顏料的主要類型為碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽和氧化物。

    體質顏料供應的粒子大小范圍從0.01到44μm有不同的形狀,包括球狀、針狀、纖維狀和片狀。粒子形狀影響顏料的堆積、漆膜的柔軟性、開裂彌補等,粒子尺寸和粒子尺寸分布影響遮蓋力、粘度、漆膜孔隙率、基料和表面活性劑的需求量、光澤、細度等。體質顏料是否與基料起反應關系到鹽水噴霧,起泡,抗腐蝕和開裂。

    經研究并已報道用一種體質顏料替代另一種體質顏料而得到相當性能的最好方法。研究發現當用一種體質顏料取代另一種體質顏料在相等的重量或體積時,會產生顯著不同的漆的性能,如:稠性、耐久性、滲透性、擦洗性、沾污性、漆不下滲性等。

    體質顏料是通過磨碎礦石或分裂石頭的形狀,或通過化學沉淀并根據需要再精制和尺寸分級過程來制造。它們的尺寸分離是采用濕法或干法過篩、浮選、離心分離等手段。原料的來源及處理過程將影響顏料的性能。
碳酸鈣或老粉:

    這種體質顏料廣泛用在戶內或戶外漆以控制光澤、長霉、增稠,降低成本。它在天然與合成(沉淀法)二種類型上都有很大的用途,并且其粒子尺寸范圍極寬,從0.05到44μm以上。

    天然的碳酸鈣用量更大,因為它便宜,并且在某些方面性能相當于或優于合成的。粗級別限用于膩子、填孔化合物、金屬的底漆及其它產物,它們需要高顏料量、流動性及粗的表面。這些級別具有低的消光效果。中等粒子級別的碳酸鈣用在建筑涂料及室內無光或半光漆上。細粒子等級的碳酸鈣,主要是沉淀碳酸鈣,用在印刷油墨。在配方上常常用二種級別產品去得到所需性能的平衡。

    天然碳酸鈣體質顏料的來源是石灰石和大理石,大多數級別都含有95-99%的碳酸鈣。
某些級別通過粉碎和氣流分級。較細的級別是通過濕磨和沉降或離心分級來得到,不同級別在粒子形狀,平均粒徑、粒徑分布和純度等方面有很大的不同。

    天然碳酸鈣體質顏料也廣泛地用于室內建筑漆,可單獨使用或與滑石粉併用。與滑石粉相比,碳酸鈣可降低粉化速率,改善淺色漆的保色性和增加抗霉菌性。在應用中需要特殊尺寸的粒子,細粒子有開裂的傾向,而大的粒子能解決這個問題,它有低的基料需求量和低的活性,這些體質顏料也用在室外乳膠漆以改善保色性。

    碳酸鈣在水性涂料系統中起緩沖劑作用。因為這種體質顏料是堿性的,它將不能與對堿靈敏的有色顏料如鐵蘭和鉻綠等一起用,又不能和可溶的鐵或銅鹽碰在一起,引起沾污。碳酸鈣不能用在酸催化固化的三聚氰胺聚酯系統,因為它要中和催化劑。

    作為一個級別,沉淀或合成碳酸鈣顏料含量在98%到99%以上,和天然碳酸鈣相比,具有小的粒徑和窄的粒徑分布范圍,高的吸油量和亮度。較好級別的粒子大小可從0.03到8μm間變化,已進入膠體范圍。據報導,對室內乳膠漆和紙張涂料的最佳粒子大小為0.2μm。沉淀碳酸鈣是用在需要最大消光效果的地方。某些級別用松香或脂肪酸處理表面,這些級別較易擠和及允許用在光澤產物中可以沒有明顯光澤的損失。在某些配方中,它減少多孔表面的滲入,這樣,增加封閉作用和減小面漆的下滲。
滑石粉:

    滑石粉隨所用巖石上部位的不同而結晶形狀不同,從而產生物理性能的變化。一般的滑石粉是多種類型的混合物,使用特定滑石粉商品的油漆性能決定于其結構的類型或類型的混合物,平均粒子的大小和粒子大小的分布。由于大多數滑石粉主要是纖維狀或片狀。這是一般分級的基礎。纖維狀滑石粉通常被看作有最好的戶外耐久性和顏料懸浮性,但在流動性和平滑性方面有些缺點。片狀滑石粉具有優越的涂刷性、涂膜的流動性和平滑性及磁漆的不滲入性。它也增加涂料和印刷油墨的“潤滑性”。顆粒狀的滑石粉較少,具有最好的粘附力和打磨性能,這表明它可用在可打磨的封閉底漆和二道漿上。

    滑石粉制成許多級別,每一種設計有特定用途和目的。粒子大小的范圍從較粗較低吸油量到“超細”高吸油量,刮板細度高到7。也有表面處理級的滑石粉,具有低的吸油量,刮板細度為6-7,用在有光磁漆中。滑石粉有多種合意的性能,不論用在油性漆還是水性漆,其干膜亮度高且顏色好。滑石粉潤濕和分散非常容易,在所有的液態漆中,如有機溶劑的醇酸和水性的,攪拌速度常不需超過中等轉速。它的懸浮性也很好,且幫助其它顏料懸浮。

    較粗的級別用在某些需要粗糙的漆膜中,如內墻底漆,中間層和斑紋漆。平滑級(大約刮板細度為4)一般是用于建筑用漆,也作一般用途的體質顏料。刮板細度為5-7的超細滑石粉是用在控制半光磁漆的光澤、稠度和流掛。滑石粉還廣泛地用于接縫水泥,裂縫填料和填縫劑。這些特殊需要產品可根據需要用粗的或細的級別。

    滑石粉廣泛用于各種工業漆品種中,特別是底漆和中間層。鋼結構底漆用纖維狀滑石粉作為全部或部分的體質顏料,它改善了沉降性、漆膜強度和再涂適應性。許多工業快烘底漆和車輛面漆配方中用滑石粉是有利的。片狀的硅酸包括皂石用于金屬的中間層涂料中,它傾向于改善打磨性和抗水性。這是因為片狀延長了潮氣穿過漆膜的路徑而增加防潮性。
陶土:

    陶土(高嶺土)為體質顏料其主要成份是硅酸鋁。最早,陶土主要用在造紙工業中,現在被廣泛應用,近年來陶土已在涂料工業中作為體質顏料被應用。簡單的空氣干燥和氣流分級產物通過水洗、嚴格的控制粒子大小、煅燒和表面處理而升級。煅燒是這些改良方法中最有意義的,所以該方法也進入了大規模的生產。

    陶土粒子形狀大多為層片狀和六方晶狀,所以經分層后可得到寬與厚之比很大的顆粒,分層的方法類似砂磨,陶土可用燒堿溶液通過壓力蒸煮以提高其孔隙率、吸油量、pH和亮度,且密度小于煅燒的陶土,它(包括煅燒陶土等)被稱為“結構”顏料,在涂料中可提高遮蓋力、著色強度和消光。例如在室內平光乳膠漆中使用,可以取代部份鈦白粉而不影響品質。廣泛使用的級別其細度約為10μm,所有的級別都有程度不同的親水性,并且在化學上幾乎是中性的。吸油范圍從非煅燒級的25-44μm到煅燒級的48-58μm。不同級別的亮度變化,反射系數從80-92%。

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