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    沉淀硫酸鋇與其他填充材料對粉末涂料的影響如何

    來源:河南鋇豐化工有限公司   時間:2019-06-17

      填料也稱體質顏料。這種顏料的著色力和遮蓋力較小,是白色和無色的超細粉粒。它與著色顏料一起分散在粉末涂料中,用以提高粉末涂料的機械 強度等。且應滿足下列條件。

      (1)不溶于水和有機溶劑,有很好的分散性,無色或白色,不含雜質的超細粉粒;

      (2)耐酸、耐堿、耐候性好;

      (3)成本低。

      在粉末涂料中常用的填料品種有沉淀硫酸鋇、重晶石粉、輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、膨潤土、沉淀二氧化硅、云母粉、石英粉和硅微粉等。

      每種填料在粉末涂料配方中所起的作用不盡相同,本文探討了沉淀硫酸鋇、云母粉、空心玻璃微珠和納米氧化硅這四種填料對粉末涂料產品性能的影響。

      沉淀硫酸鋇化學成份為BaSO4,晶體屬正交晶系的硫酸鹽礦物。常呈厚板狀或柱狀晶體,多為致密塊狀或板狀、粒狀集合體。質純時無色透明,條痕白色,玻璃光澤,透明至半透明。三組解理完全,夾角等于或近于90°。摩氏硬度為3~3.5,比重為4.0~4.6。

      沉淀硫酸鋇粉末涂料特性:

      1、該產品不含毒性,不含溶劑和不含揮發有毒性的物質,故無中毒、無火災、無“三廢”的排放等公害的問題,完全符合國家環保法的要求。

      2、原材料利用率高,過噴的粉末可回收利用,利用率達99%以上。

      3、被涂物前處理后, 一次性施工,無需底涂,即可得到足夠厚度的涂膜,易實現自動化操作,生產效率高, 可降低成本。

      4、涂層致密、附著力、抗沖擊強度和韌性均好,邊角覆蓋率高,具有優良的耐化學藥品腐蝕性能和電氣絕緣性能。

      5、粉末涂料存貯、運輸安全和方便。

      絹云母屬云母類礦物,是一種片狀細粒白云母。結構呈二八面體,即由兩層硅氧四面體和一層鋁氧八面體構成,四面體的活性氧與附加陰離子位于兩層六面網中央,構成活性結晶水基團。解理完全,可劈成極薄的片狀,徑厚比大。絹云母晶體化學成份為K0.5—1(Al,Fe,Mg)2(SiA1)4O10(OH)2nH2O,具有絲絹光澤,徑厚比>80,呈白色或淺灰白色,比重為2.6~2.7,硬度為2~3,富有彈性,可彎曲。耐高溫,耐化學品腐蝕性強,對紫外線具有極佳的屏蔽作用。它的細磷片狀結晶體結構可提高涂層的致密性,防止水分滲入。

      絹云母的化學結構與高嶺土相近,兼具了云母類礦物和粘土礦物的多種特點。其應用于涂料中,可大幅提高涂膜的耐候性,抗透水性,增強涂膜的附著力和強度,改善涂膜的表觀。同時染料粒子易進入絹云母粉的晶格層間,從而保持顏色長久不褪色。此外絹云母粉還具有抗藻防霉的功能,國外常用于船舶和海洋涂料。因此,絹云母粉對涂料而言是一種價格性能比優異的多功能填料。

      空心玻璃微珠是一種微小、中空的圓球狀粉末,密度在0.1g/cm3~0.5g/cm3之間,粒徑可根據需要在1~500微米之間選擇。具有重量輕、體積大、導熱系數低、抗壓強度高、絕緣、自潤滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蝕、防輻射、無毒,以及分散性、流動性、穩定性好等優點??招牟A⒅榭芍苯犹畛溆诮^大部分類型的熱固性、熱塑性樹脂產品中。在粉末涂料中應用時,空心玻璃微珠可以起到以下作用。

      (1)隔熱、絕緣、吸水率低??招牟A⒅榈膬炔渴钦婵栈蛳”怏w,與環氧樹脂存在密度及導熱系數差,所以它具有隔熱的特性,是耐高溫粉末涂料的極佳填充劑。微珠的隔熱特性還可減輕因粉末涂層經受急熱和急冷而引起的熱沖擊。極低的吸水率使粉末涂料可以長期貯存。

      (2)可改善粉末涂層的物理機械性能??招牟A⒅樘盍峡稍黾臃勰┩苛系挠捕群蛣偠?。但抗沖擊性能下降,下降的多少與對中空玻璃微珠的表面處理有關。如選用正確的偶聯劑進行預處理,可減少對材料抗沖擊性能的影響。

      (3)吸油率低。與常規填充材料碳酸鈣相比,空心玻璃微珠的吸油量更低。不同型號空心玻璃微珠每100g的吸油率在7mg~50mg之間,而每100g輕質碳酸鈣的吸油率高達120mg~130mg,重質碳酸鈣也高達50mg~60mg。這種低吸油率的填充材料在生產過程中變相地增加了填充量降低了綜合成本。

      納米氧化硅是一種重要的高科技超微細無機新材料。因其具有粒徑很小、比表面積大、表面吸附力強、表面能大、化學純度高、分散性能好、穩定性好等,在眾多學科及領域內具優點,有著不可取代的作用。納米二氧化硅俗稱“超微細白炭黑”,作為添加劑、催化劑載體廣泛用于各行業中。

      將納米氧化硅添加到環氧樹脂的基體粉末涂料中,在結構上會完全不同于用粗晶SiO2。添加的環氧粉末涂料。粗晶SiO2一般作為補強劑加入,主要分布在高分子材料的鏈中間,而納米氧化硅由于表面嚴重的配位不足、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點,使它表現出極強的活性,很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用,提高了分子間的鍵力。同時尚有一部分納米氧化硅顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中,與粗晶SiO2。顆粒相比較,表現出很高的流漣性,從而大幅度提高添加了納米氧化硅的環氧粉末涂料涂層的強度和韌性。此外,納米氧化硅的加入還可以提高涂層的耐磨性、抗老化性能,并改善涂層表面的光潔度。由于納米氧化硅是一種松散、無定形的粉狀物體,將它加入粉末涂料體系中可以防止粉料在夏天的高溫下結團,延長粉末涂料產品的貯存期。在生產過程中,最好采用外加的方法。

      沉淀硫酸鋇、云母粉、空心玻璃微珠、納米氧化硅這四種填料在粉末涂料生產中經常用到。單獨用沉淀硫酸鋇做填料時涂層的韌性比較好,涂層表面的色澤較飽滿,自然暴曬時的保色性能也較好;用沉淀硫酸鋇、云母粉、空心玻璃微珠做復配填料時,涂層的耐水煮性能及耐海水滲透性能較好;納米氧化硅的加入對粉末涂料性能的影響并不明顯,這有可能與納米材料容易團聚,實際使用時不能保持納米性能有關。在粉末涂料配方設計時,可根據客戶對產品性能要求選擇不同填料,以達到更完美的效果。


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