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    碳酸鹽系粉體材料在涂料、油墨方向的應用特性

    2023-09-05
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    在涂料、油墨常規配方中,添加一定量粉體材料,不僅可以降低成本,同時對產品和涂層性能也能起到較大的調整作用。如提高涂層的耐磨、抗刮擦和防腐蝕性能,改進耐潮濕性等。涂料、油墨配方在選擇粉體材料時一般會對分散性能、粒徑分布、純度等因素進行綜合考慮選擇。通常使用的粉體材料即填料主要有碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉、云母粉、高嶺土、二氧化硅、硅灰石等。

    對于上述的粉體材料可以總結為三大類,即碳酸鹽系、硅酸鹽系和硫酸鹽系。每種材料都會有其對應的特點和應用效果,在調制配方時可根據涂料、油墨涂層的應用場景選擇相應的粉體。


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    碳酸鹽系最常用的為碳酸鈣,其中重質碳酸鈣作為內外墻乳膠漆體系用量較大的填料,常規選用800目-2000目,添加比例可達10%-40%不等。而不同目數、礦源等的重質碳酸鈣對涂層的手感、配色性更是起到較大的影響,一般高目數手感較好,但是其相應的消色力會更大,配色時需要消耗更多的色漿進行調色。

    針對調色基料體系消色力較高的情況,可對分散劑、潤濕劑和粉體礦源篩選對比,下圖為我司不同礦源重質碳酸鈣對內墻乳膠漆配色影響,礦源1展現出較低的消色力即更好的配色性。

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    在碳酸鹽系中輕質碳酸鈣的干遮蓋力較好,但其吸油值較大,堿性強,在配方中添加量有限;同時耐候性較差,所以常用于內墻乳膠漆、膠印等油墨體系。如圖1對比,輕質碳酸鈣遮蓋能力優異于一般的滑石粉和重質碳酸鈣。

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    圖1

    而對于活性碳酸鈣,其表面一般會使用特殊助劑處理,以賦予粉體優異的體系分散性、光澤度、潤濕性、穩定性等。如圖2所示,使用特殊助劑處理的活性碳酸鈣展現出較好的假塑性,能有效改善涂料、油墨等產品的流變特性,降低流變助劑使用,提高涂料成品的綜合穩定性和涂層抗流掛性。

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    圖2

    其它常用的粉體材料硅酸鹽和硫酸鹽系,在涂料、油墨等產品中,應用特性也各不相同。如硅酸鹽系中的滑石粉,具有比碳酸鹽系較高的物理屏蔽、防腐和耐水性、具優異增稠作用。但吸油值較高,添加比例受限,有較高消光性,一般不用于高光澤涂料體系,但高性能的滑石粉可輔助消光粉協同制備優異的啞光涂料。而硫酸鹽系的硫酸鋇具有比碳酸鹽系更低的吸油值、優異耐酸堿性,并廣泛應用于如工業和防腐等涂料底、中、面層,同時對涂層光澤影響較小,可用于亮光面漆層。


     結論  

    綜上來看每種粉體材料均有其獨特的特性,合理的材料搭配可以有效取長補短,即在發揮所需特性的同時將負面影響最小化;同時使用單一材料時還可針對同類產品不同礦源特性,如干性、光澤、消色性、穩定性、透明及遮蓋等進行綜合評估,以期達到提升產品綜合水平的目的。


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