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  20  专注高分子材料抗紫外线、抗黄变

谈谈涂料用填料的作用、种类及其性能要求


       涂料中的填料也称为体质颜料,产品通常是白色或稍带颜色,折射率小于1.7,它具有涂料用颜料的基本物理和化学性能,是涂料配方中不可缺少的一种颜料。填料折射率与成膜物质相近,因而在涂料中是透明的,不具有着色颜料的着色力和遮盖能力。填料绝大多数来自天然矿石加工产品,其化学稳定、耐磨、耐水性好,且价格低廉,在涂料中起骨架作用。填料通过填充增加涂膜的厚度,改善涂膜力学性能,并能起耐久、防腐蚀、隔热、消光等作用。填料也是降低涂料制造成本的有效途径,其价格低廉,价格远远低于彩色颜料,在满足漆膜遮盖力的前提下,适当添加体质颜料来补充彩色颜料在涂料配方中应有的体积。

       涂料配方中常用的填料种类有碳酸钙、有机膨润土、滑石粉、硅灰石粉、灰钙粉、煅烧高岭土、二氧化硅、硫酸钡(重晶石粉)、硅微粉、云母粉等。其中云母粉还具有抗紫外、红外线的性能,它可以大幅度提高漆膜的抗紫外线性能,延缓漆膜的老化,相当于达到紫外线吸收剂的效果,但成本比紫外线吸收剂低很多。

       填料的主要作用与功能列举如下。

       1、在涂料中起骨架、填充作用,增加漆膜厚度,使漆膜丰满坚实;作为涂料中的体积填充,减少树脂用量,降低生产成本;

       2、调节涂料的流变性能,如增稠、防沉、流动性、流平性等;调节涂料的光学性能,改变涂膜的外观,如消光等;

       3、改善漆膜的机械强度,提高漆膜的耐磨性和耐久性,如:硅微粉;

       4、成膜物质发生化学反应,使之成一个整体,使涂膜能有效地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐候性,延长涂膜的使用寿命;   

       5、对涂膜的化学性能起辅助作用,如增强防锈、抗湿、阻燃性等。

       不同的涂料品种和等级对填料的技术要求是不一样的,一般对涂料用填料的要求列举如下。

        1、白度高,特别是在对涂膜颜色要求很高的涂料中,白度一般要求在93%以上。填料应具有确定的粒子形状和晶体形态,使涂料具有确定的折射率等光学性能。

        2、易分散,这不仅有利于降低涂料生产时研磨分散的能耗和时间,更重要的是有利于涂料性能的发挥。填料和颜料的分散好坏,对涂膜性能,如光泽、颜色、耐久性等有直接的影响。

        3、要有较低的吸油性。吸油值低才能提高涂料的临界颜料体积浓度(CPVC),节约树脂基料,才能生产出符合环保要求的高固体分涂料的要求,才能制备出含量更高的预分散填料浆,才能与吸油值日趋降低的颜料,特别是钛白粉、增白粉等相配套。

        4、应当有确定的粒度和窄的粒度分布,筛余物应尽可能低。现在涂料要求填料在许多应用领域里具有微细化甚至超细化的粒径,这样才能发挥它在涂料中的空间位隔作用,使涂膜中的颜料粒子均匀分布,从而更好发挥颜料的遮盖性(如钛白粉、增白粉)、着色性(如彩色颜料)和防锈性(如防锈颜料)等,起到部分替代颜料的作用。

        5、具有适宜的比表面积,与涂料中的基料、颜料和其他添加剂有良好的相容性但同时也有一定的惰性,不与上述成分发生化学反应。

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