佛山市創(chuàng)國化工對涂料用填充料

實驗物理數據和功能特點及技術要求

在涂料中使用的填料主要品種有：方解石粉（重鈣）、滑石粉、煅燒高嶺土、水洗高嶺土、硅灰石、云母粉、硫酸鋇、石英粉（硅微粉）、合成硅酸鋁等。
（1）方解石粉（重鈣）
密 度：2.6
吸 油 量：25-50

莫氏硬度3.5
特  點：白度高，成本低，性能穩(wěn)定。
用  途：太廣泛了。在涂料工業(yè)中，大量用來做填料。用于底漆中，可增強底漆對于基層表面的沉淀性和滲透性；用于厚漆中，可增稠涂料、加厚、填充、補平；在半光漆或無光漆中，是理想的消光填料；在金屬防銹涂料中，水解能生成氫氧化鈣，可與鐵表面形成氫鍵而增強涂膜的附著力，還可吸收H+;用在建筑涂料中，吸油量低，對乳液需要量低，既可以降低乳膠漆的成本，又起骨架作用，增加涂膜厚度，提高機械強度、耐磨性等，因而成為乳膠漆中最常用的填料。
相對于輕鈣的優(yōu)缺點：輕鈣吸油量大，需要大量乳液，增加了成本；輕鈣不是很穩(wěn)定，容易結團，造成乳膠漆儲存不穩(wěn)定；輕鈣達到一定細度，干遮蓋稍好一些。

（2）滑石粉
層狀結構
密  度：2.7-2.8

吸 油 值：50-90
莫氏硬度：1
特點：滑膩感。
用涂：廣泛。在用于內墻涂料中，可提高耐擦洗性和施工性；用于防腐涂料中，由于延長了腐蝕物質的擴散路徑，可改善防護效果；與沉淀硅酸鹽相似，滑石粉也可以充當顏料的隔離劑，提高顏料的著色效果。
缺點：易粉化，建議用量適當。

（3）煅燒高嶺土

片狀結構
密 度：2.50-2.63
莫氏硬度：3-4
吸 油 量：50-95
比表面積：8-16
特點：可改善涂料觸變性和抗沉淀性，對流變性沒有影響，具有消光作用，增加白度和遮蓋。
缺點：吸水性較大，不適合提高涂料的觸變性，不適合制備憎水性涂膜。

（4）硅灰石
針狀或纖維狀結構
密  度：2.8

吸 油 值：25-50
折 射 率：1.62
莫氏硬度：4.5-5.0
具有增強作用、降低裂紋敏感度、一定的增稠和觸變作用。
在涂料工業(yè)中：可以作為體制顏料兼增量劑實用，它能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，能取代部分鈦白，并能長時間保持這種色調。
硅灰石吸油量低，具有很好的填充量，可以降低涂料成本；
硅灰石針狀結晶使它可作為涂料良好的懸浮劑，使色漆的沉淀柔軟易于再分散；硅灰石堿性大，非常適合用于聚醋酸乙烯涂料，能使著色顏料分散均勻；
硅灰石還具有改進金屬涂料的防腐能力，在自清潔型涂料中作為增強劑；
除用于水性涂料外，還可以用于底漆、中間涂層、油性涂料、路標涂料等；
在瀝青涂料中替代石棉；
硅灰石用于涂料中，能提高涂料的耐磨性和耐候性，其原因在與它的針狀和纖維狀結構，在涂料中相疊，除能增加涂膜的屏蔽性外，還有較強的反射紫外線的能力，因而提高了涂膜的耐老化性。
據資料：用它替代20%鈦白也不會改變涂膜的不透明性和其他性質；硅酸鹽和二氧化硅的不透明度大，原因是粒子表面富有親水性。水向這些顏料粒子中擴散要比向乳膠粒子中擴散容易的多，干燥以后在融合的乳液涂膜內形成細微的空氣/二氧化硅界面，提高了涂膜的不透明性。
題外話：現在市場上大多數所謂的硅灰石主要是重鈣和硅灰石的混合物。
做個試驗：取出一些硅灰石，往其中滴加鹽酸，
冒出大量氣泡的，說明里面混入了大量的重鈣。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑

放出的氣體為二氧化碳。
成玻璃化膏狀的，說明是硅灰石。
硅灰石的主要成分是偏硅酸鈣，
CaSiO3+2HCl=CaCl2+H2SiO3
H2SiO3是硅酸，玻璃狀物。

（5）硫酸鋇（重晶石粉）
密 度：4.3-4.5

莫氏硬度：4.3
折 射 率：1.63-1.65
吸 油 量：11
硫酸鋇耐酸、耐堿、耐光、耐熱，熔點高達1500℃，不溶于水，吸油量低。
缺點：密度大，易沉淀，適當選用細度高一點的，做好增稠體系。
在涂料工業(yè)中主要用于底漆中，利用它的吸油量低，耗漆量少，可制成厚膜底漆，填充性好、流平性好、不滲透性好，增加涂膜硬度和耐磨性。
硫酸鋇折射率高，主要用于調色漆中，可節(jié)省大量昂貴的色漿成本。

（6）絹云母
絹云母是一種細粒的白云母，屬層狀結構的硅酸鹽，結構是由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構成的復式硅氧層。化學式K2O3Al2O3·6SiO2·2H2O,晶體為鱗片狀，富彈性，可彎曲。
密 度：2.8
吸 油 量：20-50
絹云母具有良好的耐酸性、耐堿性，化學穩(wěn)定性好，有中等的干遮蓋力和較好的懸浮性。
用在涂料中可提高涂料的耐候性，阻止水汽穿透，防止龜裂，延遲粉化。
在含有滑石粉的配方中加入云母，涂料的抗腐蝕性能提高，表面硬度增加，耐擦洗提高，顏料效率提高。

（7）合成硅酸鋁

合成硅酸鋁實際是一種硅酸鋁鈉，是一種無定形高分散的體制顏料。
密  度：2.0-2.1
平均粒徑：1.5μm
吸 油 量：75-150
粒徑小，粒度分布窄，沒有沉淀分層現象，是涂料的懸浮性大大提高，是涂料色相純正，著色力強，遮蓋力提高，可提高涂料的分散性及細度指標，對涂料的外觀、光澤度、豐滿度、硬度都有良好的效果。
合成硅酸鋁不會與磷酸鹽分散劑作用，可是乳膠漆具有良好的分散穩(wěn)定性。合成硅酸鋁的超細性能及高分散性，能使乳膠漆稍微增稠，以防止顏料沉淀及表面分層現象。
另外乳膠漆的涂膜耐擦洗性及耐候性不會因超細硅酸鋁的加入而下降，替代鈦白粉用量的10-20%，漆的遮蓋力不會減弱。
合理采用硅酸鋁替代部分鈦白生產的乳膠漆會具有以下特點：
由于粒徑小、粒徑分布窄，沒有沉淀分層現象，填料的懸浮性大大提高，開罐效果好。
涂料色相純正，著色力強，遮蓋力提高。
由于改善了涂料的分散性及細度指標，對涂料的外觀、光澤度、豐滿度、硬度以及分散性都有良好的效果。
由于節(jié)省了10-20%的鈦白粉，從而大幅降低涂料的生產成本。
此外，合成硅酸鋁呈堿性，在涂料中對酸堿性起到緩沖作用，特別是醋酸乙烯乳膠漆體系中，能防止儲存過程中因醋酸乙烯脂水解導致乳膠漆PH值下降。
缺點：由于其比表面積大，吸油量高，而且必須徹底分散才能發(fā)揮其增效作用，否則容易造成后增稠。此外，它具有消光作用，不宜用于高光漆。

（8）石英粉（硅微粉）

結晶型

密 度：2.65

吸 油 值：22-40

折 射 率：1.54-1.55

莫氏硬度：7

不分等級，只分規(guī)格。因其具備白度高，無雜質、鐵量低等特點，故應用范圍廣。

玻璃：平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光學玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料 　　

陶瓷及耐火材料：瓷器的胚料和釉料，窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料。

冶金：硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑 　　

建筑：混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗材料（即水泥標準砂）

化工：硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，無定形二氧化硅微粉 　　

機械：鑄造型砂的主要原料，研磨材料（噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等） 　　

電子：高純度金屬硅、通訊用光纖等 　　

橡膠：丁青橡膠、橡膠片（提高耐磨）

塑料：pvc、abs、建筑板材、工程塑料（可提高硬度、耐磨性、耐候性、耐酸堿性）

油墨：pcb油墨、uv油墨、絲印油墨（提高絕緣性、防靜電、膨脹系數低） 　　

涂料：功能填料（可提高涂料的耐候性、耐磨性、硬度）。用于環(huán)氧地坪漆、粉末涂料、家具漆、提高硬度、耐磨、耐候性、耐腐蝕性。防腐防銹涂料的抗腐蝕性能提高，表面硬度增加，耐擦洗提高

常用包裝為25KG和50KG。

石英粉（又稱硅微粉）。英文名為quartz sand ，silica flour; ground quartz。

石英粉是一種堅硬、耐磨、化學性能穩(wěn)定的礦物，其主要礦物成分是石英，其主要化學成分

是SiO2 ，石英砂的顏色為乳白色、或無色半透明狀，莫氏硬度7，性脆無解理，貝殼狀斷

口，油脂光澤，密度為2.65，堆積密度(20-200目為1.5)，其化學、熱學和機械性能具有明

顯的異向性，不溶于酸，在160℃以上時溶于NaOH、KOH水溶液，熔點1750℃。 從礦山

開采出的石英石經加工后，一般粒度在120目篩上的產品稱石英砂，過120目篩的產品稱為

石英粉，1000目以上稱硅微粉。