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源磊告诉你 | 矿物填料及在涂料中的作用

分类:
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发布时间:
2021-02-02
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源磊告诉你 | 矿物填料及在涂料中的作用

 

填料又称为填充料,即添加入材料(如塑料、橡胶、胶黏剂、造纸、涂料、化纤、电力电子、陶瓷、玻璃、耐火材料、胶凝材料、油墨等)中作填充用的一类材料。是一种相对惰性的材料,它对材料可起到降低成本、改善性能、改进工艺特性等作用。

 

填料可分为两种:一种是为了降低成本,将廉价材料添加在价格较高的材料中,并不改变材料性能的惰性填料;另一种是功能性填料,具有特殊的功能,如电绝缘、导电、磁性、阻燃、抗静电和补强等,加入后使材料性能得到改善。

 

矿物填料的分类

 

填料应用领域宽广、品种繁多,具有多种分类方法。按物质成分分为有机填料与无机填料,或矿物填料、植物填料、合成填料三大类。

 

1
按填料的几何形态分类

 

颗粒是填料存在的形式,颗粒的形态并不十分规则,但不同填料的几何形态有着显著的差别,不同填料的颗粒形态对制品的性能有显著的影响。按矿物颗粒的几何形态分类

 

 

2
按填料的化学组成分类

 

在填料改性中填料的化学组成决定着填料的本质,尤其是赋予材料功能性时,其填料的化学组成起着决定作用。美国学者Hurlbut将填料的化学组成按氧化物、盐、单质和有机物四大类划分。

 

从理论上讲,作为填充材料能够用于塑料的粉体材料的种类很多。但从经济、技术方面都不存在障碍的品种并不多,主要是碳酸钙、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石粉以及具有特殊功能的石墨、水镁石粉、重晶石粉或沉淀申博体育平台官网、木粉和金属粉末等。

 

3
按填料的应用分类

 

可作为矿物填料的矿种很多,用途也很广,按填料的应用领域可分为塑料填料、橡胶填料、造纸填料、涂料填料、油漆填料等10多种填料。

 

涂料矿物填料

 

涂料是以油脂类、合成树脂类、橡胶类、高分子黏结剂等为主要原料制成的涂饰材料。涂料的基本成分:成膜物质、颜料包括体质颜料(填料)、辅助材料(助剂)、分散介质(溶剂或水)。添加填料除了可以降低成本外,还可以改善涂料的施工性能,提高涂膜耐水、耐磨和耐温性等。

 

常用的体质颜料:碳酸钙、申博体育平台官网、高岭土、二氧化硅、滑石、硅灰石、云母、石棉等。

 

此外,体质颜料的粒径、粒子形状、吸油量、密度和改性(表面处理、煅烧等)的主要物理特性将对涂料的性能产生影响。

 

填料在涂料中的作用

 

涂料中使用填料能够起到:

 

1、在涂料中起骨架、填充的作用,增加漆膜厚度,使漆膜丰满坚实。

 

2、能够调节涂料的流变性能。

 

3、改善漆膜的机械强度,如提高耐磨性和耐久性。

 

4、调节涂料的光学性能,改变涂膜的外观、如消光等。

 

5、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。

 

6、作为涂料中的填充剂,减少树脂用量,降低生产成本。

 

7、对涂膜的化学性能起辅助作用,如增强防锈、抗湿、阻燃性等。

 

涂料常用非金属矿物填料的吸油值(g/100g)

 

 

涂料中常用的填料

 

涂料中常用的填料有碳酸钙(重钙、轻钙、纳米钙)、重晶石粉(申博体育平台官网)、滑石粉、高岭土(瓷土地)、多孔粉石英(二氧化硅)、白炭黑、沉淀申博体育平台官网、云母粉、硅灰石、膨润土等。

 

碳酸钙

碳酸钙是涂料生产中重要的填充剂。碳酸钙在漆膜中起骨架和底板(钢板、木质)的填平作用,增强漆膜沉积性和渗透性。

 

滑石粉

滑石粉是溶剂型涂料中一种通用型填料。目前在各种底漆、中间涂料、路标漆、工业涂料以及内外用建筑涂料中应用。

 

高岭土

高岭土是国外涂料工业广泛采用的填料之一。常见用于涂料的高岭土包括超细高岭土、煅烧高岭土、活性高岭土(经表面改性处理)等。高岭土可用于各种涂料中,但以水性建筑涂料为主。

 

石墨

天然石墨因具有片状结构和良好的遮盖率,可用于钢结构维护涂料中,它的良好导电性和黑颜色,使它可用于电子计算机电屏蔽涂料中,这种涂料可含高达75%的石墨。另一种用途是防静电地板涂料。它可用于耐热涂料、底漆、封闭涂料以及耐水涂料,由于耐光性好,可用于汽车油漆中,作为一种效应颜料。

 

硅灰石

硅灰石的主要成分为偏硅酸钙(CaSiO3),具有似针状结构,且有好的亮度、折射率(1.62)和相对低的吸油量(20~26g/100g)

 

针状结构的硅灰石(长径比为10:1~20:1),在涂料中可起平光剂的作用,改进涂膜机械强度,有时在增强性涂料中代替有害的石棉。涂料中一般多用于较细粒级(如325目)和微细级(10um)硅灰石粉,因为有利于涂料遮盖力的发挥。可用于油性建筑涂料、吸声(隔声)涂料、路标漆、聚乙酸乙烯乳胶漆等。表面处理的硅灰石可用于工业醇酸、环氧等防腐蚀涂料中,提高金属底漆的防腐蚀性,并部分取代活性防锈颜料。

 

— THE END —