中國粉體網(wǎng)訊 眾所周知，涂料主要是由樹脂、顏填料、助劑及溶劑組成的混合物體系。其中，樹脂和顏填料通常占據(jù)涂料配方中較高的比例。樹脂即成膜物質，是將顏填料結合在一起，并在底材上形成均勻致密的涂膜，經(jīng)固化后形成涂層。那顏填料在涂料中究竟有什么作用呢？常用碳酸鹽和硅酸鹽礦物填料又該如何選擇？

1、顏填料在涂料中不可或缺

顏填料最基本的功能則是賦予涂膜一定的色彩、遮蓋力、化學耐性及機械性能。無機填料又稱體質顏料，由于折射率與成膜物質相近，不具有著色顏料的著色力和遮蓋能力，但可以通過填充增加涂膜的厚度，在涂料中起骨架作用，使得涂膜豐滿厚實，也因此能夠降低涂料生產(chǎn)的成本。

填料可以調節(jié)涂料的流變性能，如增稠、防沉降等，也可以改善涂膜的機械強度，如提高耐磨性和耐久性。填料還能夠調節(jié)涂料的光學性能，改變涂膜的外觀，如消光等。此外，一些特定形狀的填料可以有效地阻擋光線的穿透，提高涂料的耐候性，延長涂膜的使用壽命。

隨著工業(yè)技術的不斷革新，填料在涂料領域的使用已不再是以成本為主要的考慮因素，功能性填料的開發(fā)與使用對于提高涂料的性能至關重要。

2、碳酸鹽VS硅酸鹽顏填料適用于不同涂料

在涂料應用領域，根據(jù)不同的礦物學特征及基本化學組成，填料大致可以分為碳酸鹽、硅酸鹽、二氧化硅、硫酸鋇以及氫氧化鋁5種類型。

（1）碳酸鹽

涂料中用的碳酸鹽類型填料主要以碳酸鈣為主，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同分為重質碳酸鈣和輕質（納米）碳酸鈣。重質碳酸鈣廉價、易得，白度好、吸油量較低、比重適中、分散性好；輕質（納米）碳酸鈣在涂料中既可以作為優(yōu)質增白的顏料，降低成本，也可提高涂料的功能性。

碳酸鈣已成為涂料工業(yè)中最主要的功能性填充料，被廣泛的應用于乳膠漆、防水涂料、防腐涂料、地坪漆、木器漆以及粉末涂料等眾多細分領域。

有研究者指出，由不同原礦加工生產(chǎn)得到的重質碳酸鈣由于存在純度、顆粒致密性、堆積密度等區(qū)別，因此應用在涂料中其遮蓋力、耐洗刷、光澤度、加工流動性以及穩(wěn)定性等都有所區(qū)別。一般而言，以白云石為原礦生產(chǎn)的重質碳酸鈣最適合用于乳膠漆、粉末涂料、防水涂料等領域中，其遮蓋、耐洗刷以及加工流動性、光澤等性能優(yōu)于其它產(chǎn)品；而以方解石為原礦生產(chǎn)的重質碳酸鈣適合用于無機涂料、木器漆、地坪漆等領域中，能有效改善產(chǎn)品的穩(wěn)定性、打磨性以及防沉等性能。

徐永華等研究了碳酸鈣（不同礦產(chǎn)地的不同種類原礦）的純度、細度等對無機內墻涂料穩(wěn)定性、耐洗刷、抗開裂、遮蓋力等各項性能的影響。結果顯示，以白云石為原礦生產(chǎn)的重質碳酸鈣，其在無機內墻涂料中的穩(wěn)定性較差，不宜應用在該體系中，而以方解石為原礦生產(chǎn)的重質碳酸鈣在無機內墻涂料中穩(wěn)定性較好。在不同細度的碳酸鈣對比中，1250目碳酸鈣的耐洗刷、抗開裂等各項性能均為最優(yōu)。

輕質（納米）碳酸鈣在涂料中不僅可以作為優(yōu)質增白的顏料，降低成本，提高涂料油漆的光澤度、干燥性和遮蓋力及賦予涂料透明、穩(wěn)定、快干等特性，還具有明顯的補強作用。汽車涂料、粉末涂料及建筑涂料中，可以部分或全部替代價格昂貴的鈦白粉。例如，輕質碳酸鈣可用于水性內墻涂料可有效改善涂料的存儲懸浮性和干遮蓋力；粒徑小于80nm的納米碳酸鈣因具有良好的觸變性而應用于汽車底盤PVC防石擊涂料及面漆。

（2）硅酸鹽

硅酸鹽中硅-氧骨架主要有層狀、架狀和針狀三種結構。其中層狀硅酸鹽類礦物填料主要有滑石粉、云母粉以及高嶺土。

在工業(yè)涂料領域，尤其是底漆中，滑石粉的引入可以提高涂膜的防腐蝕性能及抗裂性能，并且能夠提高附著力以及打磨性，還能起到防沉和防流掛的作用。

云母粉在涂料中的水平排列可阻止紫外線的輻射而保護涂膜，還可防止水分穿透。在建筑涂料中，云母粉的引入能夠提高涂膜的抗裂性及提高耐洗刷性能。煅燒高嶺土在涂料中具有良好的抗沉降作用，分散、懸浮性能好，同時使得涂料具有良好的流平性、耐洗刷性和耐候性。

高嶺土能夠提供涂料的結構性黏度，對于抗流掛和貯存穩(wěn)定性有利，并且還能用于增強涂膜的遮蓋力。此外，層狀結構的填料還能夠提高涂膜的抗彎曲強度和內應力，防止涂膜由于彎曲或基材膨脹變形導致涂層出現(xiàn)龜裂。

長石粉為典型的架狀結構的礦物填料，根據(jù)陽離子的不同，長石粉主要存在鈉長石、鉀長石和鈣長石3種形式。相比于球形或者普通的塊狀填料，能夠形成更為致密的涂膜，賦予涂膜高耐磨性及刮擦性，提高涂膜的防腐性能。

硅灰石化學成分為偏硅酸鈣，其長度為直徑的13～15倍，是典型的針狀結構。硅灰石能夠增加白色涂料明亮的色調，在不使涂料白度和遮蓋力下降的條件下，可以取代部分鈦白粉。硅灰石還可以改善涂料的流平性，也可作為涂料良好的懸浮劑。硅灰石應用于底漆中能夠提供防腐蝕性能，并能夠提高耐刮擦、抗龜裂性能。

二氧化硅在自然界中的存在也極為廣泛，主要可以分為天然和人工兩大類。天然產(chǎn)品包括結晶型二氧化硅，即石英砂，主要用于建筑真石漆的制備中。還有無定型的天然二氧化硅，即硅藻土，由于其較低的密度和多孔性，常用在內墻涂料中起到吸收和消除異味的作用。

沉淀二氧化硅具有較高的消光率、較小的粒徑及適宜的遮蓋力，常被用于涂料中做消光劑用，其適用的涂料種類十分的廣泛，適用的涂料品種有水性和溶劑型木器涂料、高固體分涂料、酸催化涂料、建筑涂料、電沉積底涂料、織物涂料、乙烯涂料、軍器涂料、墻紙涂料、聚氯乙烯塑料涂料等。

根據(jù)應用方向的不同，對沉淀二氧化硅消光劑的要求也有所不同。目前國內外二氧化硅消光劑的發(fā)展主要涉及五個方向，即大孔容、易分散、高透明性、低粉塵及表面改性的多樣化。

結語

涂料工業(yè)可選擇的顏填料種類眾多，非金屬礦物填料方面，部分材料的化學成分“類而不同”應用到復雜的涂料體系中需要科學選用和搭配。礦物填料性質天生注定，它也要選一個適合“自己”的涂料。

參考文獻：

季興宏，等：無機填料在涂料工業(yè)中的應用及研究進展，佐敦涂料（張家港）有限公司

顏鑫，盧云峰，等：輕質系列碳酸鈣關鍵技術，化學工業(yè)出版社

藍擎，等：沉淀二氧化硅的合成工藝及涂料應用的發(fā)展狀況，廣西產(chǎn)研院新型功能材料研究所有限公司

徐永華，等：不同重質碳酸鈣在無機內墻涂料中的應用對比研究，江西廣源化工有限責任公司

江西廣源化工有限責任公司等

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）

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