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粉体百科:矿物填料及其在涂料中的作用


来源:中国粉体网   茜茜

[导读]  填料又称为填充料,即添加入材料(如塑料、橡胶、纸张、涂料等)中作填充用的一类材料。它对材料可起到降低成本、改善性能、改进工艺特性等作用。

中国粉体网讯  填料又称为填充料,即添加入材料(如塑料、橡胶、纸张、涂料等)中作填充用的一类材料。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




形态分类矿物实例颗粒几何形状对比


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。


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。


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)、重晶石粉(硫酸钡)、滑石粉、高岭土(瓷土地)、多孔粉石英(二氧化硅)、白炭黑、沉淀硫酸钡、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。

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