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碳酸盐系粉体材料在涂料、油墨方向的应用特性

2023-09-05
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在涂料、油墨常规配方中,添加一定量粉体材料,不仅可以降低成本,同时对产品和涂层性能也能起到较大的调整作用。如提高涂层的耐磨、抗刮擦和防腐蚀性能,改进耐潮湿性等。涂料、油墨配方在选择粉体材料时一般会对分散性能、粒径分布、纯度等因素进行综合考虑选择。通常使用的粉体材料即填料主要有碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、云母粉、高岭土、二氧化硅、硅灰石等。

对于上述的粉体材料可以总结为三大类,即碳酸盐系、硅酸盐系和硫酸盐系。每种材料都会有其对应的特点和应用效果,在调制配方时可根据涂料、油墨涂层的应用场景选择相应的粉体。


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碳酸盐系最常用的为碳酸钙,其中重质碳酸钙作为内外墙乳胶漆体系用量较大的填料,常规选用800目-2000目,添加比例可达10%-40%不等。而不同目数、矿源等的重质碳酸钙对涂层的手感、配色性更是起到较大的影响,一般高目数手感较好,但是其相应的消色力会更大,配色时需要消耗更多的色浆进行调色。

针对调色基料体系消色力较高的情况,可对分散剂、润湿剂和粉体矿源筛选对比,下图为我司不同矿源重质碳酸钙对内墙乳胶漆配色影响,矿源1展现出较低的消色力即更好的配色性。

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在碳酸盐系中轻质碳酸钙的干遮盖力较好,但其吸油值较大,碱性强,在配方中添加量有限;同时耐候性较差,所以常用于内墙乳胶漆、胶印等油墨体系。如图1对比,轻质碳酸钙遮盖能力优异于一般的滑石粉和重质碳酸钙。

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图1

而对于活性碳酸钙,其表面一般会使用特殊助剂处理,以赋予粉体优异的体系分散性、光泽度、润湿性、稳定性等。如图2所示,使用特殊助剂处理的活性碳酸钙展现出较好的假塑性,能有效改善涂料、油墨等产品的流变特性,降低流变助剂使用,提高涂料成品的综合稳定性和涂层抗流挂性。

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图2

其它常用的粉体材料硅酸盐和硫酸盐系,在涂料、油墨等产品中,应用特性也各不相同。如硅酸盐系中的滑石粉,具有比碳酸盐系较高的物理屏蔽、防腐和耐水性、具优异增稠作用。但吸油值较高,添加比例受限,有较高消光性,一般不用于高光泽涂料体系,但高性能的滑石粉可辅助消光粉协同制备优异的哑光涂料。而硫酸盐系的硫酸钡具有比碳酸盐系更低的吸油值、优异耐酸碱性,并广泛应用于如工业和防腐等涂料底、中、面层,同时对涂层光泽影响较小,可用于亮光面漆层。


 结论  

综上来看每种粉体材料均有其独特的特性,合理的材料搭配可以有效取长补短,即在发挥所需特性的同时将负面影响最小化;同时使用单一材料时还可针对同类产品不同矿源特性,如干性、光泽、消色性、稳定性、透明及遮盖等进行综合评估,以期达到提升产品综合水平的目的。


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