1、乳膠漆的主要組份,內(nèi)容,乳膠漆所用填料的定義和功能 填料的主要性能指標(biāo) 乳膠漆所用填料的主要種類及性能特點 乳膠漆中填料的選擇,什么是填料？,填料又被稱為體質(zhì)顏料，但不能提供明顯的顏色和遮蓋力，其主要作用是降低乳膠漆的成本，并可改善某些性能或消除某些弊病。,填料在乳膠漆中的功能,填料在乳膠漆中的應(yīng)用正從單純降低成本，向功能化轉(zhuǎn)變: 骨架、填充作用，增加漆膜厚度，使漆膜豐滿堅實； 調(diào)節(jié)涂料的流變性能，如增稠、防沉淀等； 改善漆膜的機(jī)械性能，如提高耐磨性和耐久性； 調(diào)節(jié)涂料的光學(xué)性能，改變漆膜的外觀，如消光等； 對漆膜的化學(xué)性能起輔助功能，如增強(qiáng)防銹，抗?jié)?，阻燃性等?乳膠漆常用顏填料的種類和用量

2、（北美）,填料的主要物理性能指標(biāo),粒徑 比表面積和吸油量 顆粒形狀 硬度,PQI版權(quán)所有 2007,粒徑,粒徑一般是指等效球體直徑 范圍從0.2um到50um不等，一般來講，粒徑越細(xì)，價格越高 一般填料的粒徑分布都比較寬,PQI版權(quán)所有 2007,粒徑分布曲線(舉例: 粒徑1um的碳酸鈣),SEM 下的 5um 碳酸鈣的粒徑分布情況,不同填料的粒徑比較,乳液粒子 0.15um,鈦白粉 0.25um,高嶺土 2um,碳酸鈣 5 um,填料粒徑對漆膜性能的影響,光澤 遮蓋,無填料乳膠漆的光澤,漆膜表面光滑，光線的反射不受干擾，表現(xiàn)為高光澤。,有填料乳膠漆的光澤,漆膜表面粗糙，光線的反射被干擾，表現(xiàn)

3、為低光澤。,填料粒徑對乳膠漆光澤和遮蓋的影響,Paint: 52 PVC/22VS Rovace 9900 21PVC TiO2 31PVC CaCO3,無填料乳膠漆的遮蓋,全部光線被反射，不能看到基材，表現(xiàn)為白色,有填料乳膠漆的遮蓋,鈦白粉被填料擠在一邊，光線通過填料通道到達(dá)底材，表現(xiàn)為灰色。,比表面積和吸油量,比表面積是指單位質(zhì)量的物質(zhì)所具有的表面積。顆粒粒徑小和高孔隙率的填料，比表面積也大。 吸油量是顏填料吸收亞麻仁油的能力。單位：g/100g 顏填料 吸油量反映了顏填料的比表面積。填料粒徑越小，內(nèi)部越多孔，吸油量越大。 影響：臨界顏料體積濃度 (CPVC),不同吸油量的填料具有不同的C

4、PVC,不同吸油量的填料具有不同的CPVC,填料的形狀,礫石狀,片狀,書頁狀,針狀,骨骼狀,填料外形均勻性的表征 - 長徑比,為顆粒的長度與直徑之比 瘤狀和塊狀顆粒長徑比 小 片狀和針狀顆粒長徑比 大,顆粒外形對乳膠漆性能的影響,片狀填料有助于提高耐水性 片狀和針狀填料有助于漆膜增強(qiáng)，并防止漆膜泥裂（Mud Cracking） 瘤狀和塊狀填料可以提高漆膜硬度 多分散的外形影響漆膜光澤,舉例：填料外形對漆膜泥裂（Mud Cracking）的影響,Paint: 30 VS Res3083 150# TiO2 Varied PVC extenders 35C/50%RH,PQI版權(quán)所有 2007,莫

5、氏硬度： 軟（滑石）= 1 硬（鉆石）= 10,顏填料的硬度,硬度是顏填料內(nèi)部化學(xué)鍵強(qiáng)度的表現(xiàn) 影響涂料的耐洗刷、耐劃傷、耐磨光性能 硬度高的填料對生產(chǎn)設(shè)備的磨損嚴(yán)重,乳膠漆中常用的填料,碳酸鈣 高嶺土 滑石粉 二氧化硅 硅藻土 云母,碳酸鈣,塊狀外形 分為重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣兩種，是乳膠漆中最常使用，也是最便宜的填料。,重質(zhì)碳酸鈣,重質(zhì)碳酸鈣 (GCC): 將天然礦石如方解石經(jīng)篩選、破碎、干磨或濕磨再經(jīng)分級而成。主要成分是碳酸鈣，往往含有少量的碳酸鎂、二氧化硅及三氧化二鋁等雜質(zhì)。外觀呈白色粉末，顆粒粗大，相對密度2.71，吸油量1025g/100g，pH約為9 。 又被稱為大白粉、白堊、石

6、灰石粉、方解石粉等。 除了標(biāo)明細(xì)度，重質(zhì)碳酸鈣習(xí)慣上又按照粉碎的細(xì)度不同分為單飛粉、雙飛粉、三飛粉、四飛粉（200目95%為單飛粉；325目99%為雙飛粉；325目99.9%為三飛粉；400目99.95%為四飛粉）。,輕質(zhì)碳酸鈣,輕質(zhì)碳酸鈣 (PCC)：輕質(zhì)碳酸鈣多采用沉淀法生產(chǎn)。將石灰石煅燒成氧化鈣后制成氫氧化鈣，與煅燒出的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，再經(jīng)過濾、烘干、粉碎、篩分，然后成為成品。 輕質(zhì)碳酸鈣純度都在98%以上，平均粒徑在3um以下，一些超細(xì)品種的粒徑可在0.06um左右。由于顆粒細(xì)小，吸油量大大增加，達(dá)2560g/100g。pH值在910之間。,碳酸鈣的表面化學(xué),碳酸鈣的耐久性 起

7、霜,碳酸鈣被溶解: H+ + CaCO3 Ca+2 + HCO3-,溶解的鈣離子遷移到漆膜表面并被沉淀: Ca+2 + HSO-3 + 2 H2O CaSO3. H2O + H+,CaSO3 晶體在漆膜表面形成白霜,白霜現(xiàn)象,高嶺土,高嶺土的原生礦物具有書頁狀的構(gòu)造,高嶺土,高嶺土的主要成份是Al2O32SiO22H2O，又稱為水合硅酸鋁、瓷土、白陶土。常含有石英、長石、云母等雜質(zhì)。外觀呈白色粉末，質(zhì)地松軟、潔白，相對密度2.582.63g/cm3，折光率1.56，吸油量3050g/100g。 用于乳膠漆可改進(jìn)懸浮性、防止顏料沉降，提高鈦白粉的效率，并增強(qiáng)漆膜硬度。缺點是吸油量太大。 根據(jù)加工

8、方法，可分為煅燒高嶺土和水性高嶺土。一般來說，煅燒高嶺土的吸油量、孔隙率、硬度和白度都高于水洗高嶺土，但價格也高于水性高嶺土。,高嶺土的表面電荷分布,高嶺土的表面化學(xué),高嶺土的等電點為 pH 2 (碳酸鈣為pH 10),滑石粉(水合硅酸鎂 3MgO .4SiO2.H2O),滑石粉是將天然滑石經(jīng)挑選后，粉碎和研磨至所需的細(xì)度的成品. 外觀為白色粉末，密度2.72.8g/cm3，折射率1.541.59，pH 9.09.5， 吸油量2550g/100g。 有片狀和纖維狀兩種。對于漆膜的耐水性和防潮性，片狀比纖維狀優(yōu)越。 在涂料中不易下沉，并可使顏料懸浮，防止硬沉。能吸收漆膜內(nèi)應(yīng)力，防止開裂。,二氧化

9、硅 (SiO2),分為天然和人造產(chǎn)品兩大類，主成份都是二氧化硅，但有部分品種含有結(jié)構(gòu)水。 化學(xué)屬性上都具有的二氧化硅的特性，為白色粉末中性物質(zhì)，耐酸耐堿，耐高溫。物理性質(zhì)隨來源不同有極大差別。,二氧化硅 (SiO2),天然結(jié)晶型二氧化硅 (石英粉),天然石英砂經(jīng)粉碎風(fēng)選而成 白色粉末，吸油量2436g/100g，密度2.65g/cm3，折射率1.55，pH 7，粒徑為1.59.0um。,結(jié)晶型二氧化硅的性能特點,高硬度 ，有利于提高耐磨光、耐擦洗、耐劃傷性能。 對分散設(shè)備磨損較大。 吸油量低 穩(wěn)定性、耐久性非常好 光澤均勻 吸入10um以下的顆粒會造成健康問題,改性天然結(jié)晶型二氧化硅 (方石英

10、),方石英是由石英高溫煅燒而成: 晶形轉(zhuǎn)變（表面去羥基化） 密度降低 硬度降低 消光作用,硅藻土,硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，主要由古代硅藻遺體組成，其中的氧化硅多數(shù)是非晶體。 白色、灰白色、灰色或淺灰褐色粉末，細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水性、滲透性強(qiáng)。 硅藻形狀多變，有圓盤狀、針狀、筒狀、羽狀等。松散密度為0.3-0.5g/cm3，莫氏硬度為11.5，硅藻骨骼微粒尺寸為4.5-5m，孔隙率達(dá)80-90%，化學(xué)穩(wěn)定性高。,硅藻土的性能特點,硅藻土在乳膠漆中的主要作用是消光，其不規(guī)則的外形能有效提高漆膜表面粗糙度. 硬度低，易碎，因此耐磨光性差,硅灰石（硅酸鈣）,硅灰石的工藝特性有：具有針

11、狀晶形，甚至細(xì)小的顆粒也呈纖維狀，纖維的長度與其直徑之比通常為78:1，有的可達(dá)1520:1；具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性能。 硅灰石是一種偏硅酸鈣礦物，分子式為CaSiO3，硬度4.55級，比重2.87-3.09g/cm3，pH值 9，折光率1.62，吸油量20-26g/100g。,硅灰石的性能特點,可代替部分白色顏料，起遮蓋、增量作用，降低成本并使白漆保持長久明亮的色調(diào)。 針狀結(jié)構(gòu)有利于改進(jìn)漆膜的機(jī)械強(qiáng)度，并能消除光澤。 堿性填料，可用作聚醋酸乙烯酯乳膠漆的pH緩沖劑。,云母 (3Al2O3 . K2O . 6SiO2 . 2H2O),云母礦經(jīng)過干式或濕式研磨后形成細(xì)粉，過濾干燥后成為片狀細(xì)粉產(chǎn)品

12、。 外觀為銀白色或灰色，密度2.82g/cm3，折射率1.58，吸油量4070g/100g，硬度2.5，粒徑520um。,云母粉的性能特點,主要利用其高徑厚比的片狀結(jié)構(gòu)，良好的耐熱性、耐侯性、透明度、耐化學(xué)性和紫外線屏蔽性等性能。 對機(jī)械強(qiáng)度漆膜有增強(qiáng)作用，可防止開裂。 可賦予漆膜“閃光”效果。 濕法云母粉的一個重要應(yīng)用是作為云母鈦珠光顏料的載體原料。,重晶石 (BaSO4),有天然和合成兩種，天然品稱為重晶石，合成品稱為沉淀硫酸鋇。 填料中密度最大的品種，密度4.34.5g/cm3； 折射率高（1.64），有一定的遮蓋力。 耐酸耐堿，耐光耐熱，吸油量低，天然產(chǎn)品吸油量為9g/100g左右，合

13、成產(chǎn)品在1015g/100g左右。 白度高，質(zhì)地細(xì)膩，抗起霜，抗鐵銹污染，是建筑涂料常用填料之一。 缺點是密度高，容易沉降。,乳膠漆常用填料的品種及主要特性,乳膠漆中填料的選擇,合理選擇填料的品種及規(guī)格可大幅度地提高乳膠漆的質(zhì)量,如果選擇不當(dāng)則會帶來不必要的麻煩。,乳膠漆中填料的選擇,根據(jù)涂料的應(yīng)用范圍選擇不同品種 乳膠漆分為內(nèi)墻涂料、外墻涂料，一般在外墻涂料中選擇耐候性好、不易粉化的填料。建議使用絹云母、硫酸鋇、硅灰石、煅燒高嶺土等，一般不用輕鈣。 內(nèi)墻涂料中建議使用重鈣、輕鈣、滑石粉、高嶺土等白度較高的產(chǎn)品，同時使用超細(xì)粉體。 工廠的地理位址也是一個重要的因素，最近的填料供應(yīng)商往往可以提供更便宜的產(chǎn)品。,乳膠漆中填料的選擇,根據(jù)使用填料的品種選擇不同細(xì)度 重鈣、硫酸鋇、滑石粉、煅燒高嶺土等填料在涂料中使用,一方面起到體質(zhì)填充的作用,另一方面具有一定的干遮蓋力,一般建議使用超細(xì)產(chǎn)品,因為填料對二氧化鈦的遮蓋力有增效作用, 同時提高漆膜的強(qiáng)度和耐水性能。 使用硅灰石、絹云母是為了提高漆膜強(qiáng)度、耐候性、耐水性等,一般建議使用800目左右的產(chǎn)品,如考慮漆膜效果時,可采用1250目左右的產(chǎn)品,2000目以上的產(chǎn)品一般不建議使用。,乳膠漆中填料的選擇,根據(jù)CPVC 要求選擇不同的填料 填料的細(xì)度越高,其比表面積越大