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| 新型超細填料及助劑在水性涂料中的應用 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-05-15 10:20:22 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）超細填料應用在涂料中時(shí)應先解決對比率的問(wèn)題，對比率大小與顏料的種類(lèi)、在涂料中的顏料體積濃度、顏料的粒度及粒度分布和粒子間的間距有關(guān)?？茖W(xué)合理的使用超細填料，可、以達到減少 使用鈦白粉的目的。通過(guò)與其他助劑組合使用，超細填料可以在水性涂料中發(fā)揮其卓越性能，使水性涂料的各項指標最優(yōu)。
1. 實(shí)驗部分
1.1 水性涂料的合成（表1）
表1 水性涂料的組成（kg）
1.2 工藝流程
將水、分散劑、消泡劑和潤濕劑按配方要求依次混合，攪拌均勻之后加入顏料和超細填料，待混合均勻后，高速分散至細度小于60μm，過(guò)濾，出料；加入膠粉及乳液、成膜助劑，低速攪拌，攪拌均勻后用增稠劑調到適當粘度即可。
1.3 性能指標
只用鈦白粉的水性涂料與超細填料與鈦白粉混用的水性涂料性能對比見(jiàn)表2。
表2 水性涂料的性能對比
由表2可知，新型超細填料使用的減少了鈦白粉的用量，而涂料的對比率相應的提高了。涂料其他方面的性能也相應得到了改善。
1.4 有毒有害指標的檢驗
表3 水性涂料的環(huán)保檢測結果
2. 結果與討論
2.1 顏料體積濃度與對比率的關(guān)系
圖1 PVC和對比率的關(guān)系
顏料的對比率一般隨著(zhù)PVC的提高而成正比例地上升，實(shí)際上，達到某一PVC時(shí)，再提高PVC反而使對比率會(huì )降低。這是由于兩個(gè)粒子間距離在PVC在30%左右時(shí)達到峰值，超過(guò)40%時(shí)，兩個(gè)粒子間距離隨PVC增加增大，對比率也降低。但加入超細填料會(huì )改變這種情況，因為鈦白粉的顆粒之間被添加超細填料隔開(kāi)，兩個(gè)鈦白粉粒子之間的距離增大幅度很小。因而對比率不會(huì )降低。這是科學(xué)使用鈦白粉的途徑，也是超細功能填料應用的原理。
2.2 粒徑、PVC、對比率的關(guān)系
PVC對對比率有影響，但在相同的PVC下顏料的粒度和粒度的分布不同，對比率也不同。
圖2 粒徑、PVC、散射系數的關(guān)系
美國的PONT公司的R·J·Buehtman等用3種不同的粒徑的鈦白粉進(jìn)行試驗，得出粒徑-PVC-散射系數之間的關(guān)系。
從圖2中看出，以15%PVC為界，PVC在15%以下粒子徑小的鈦白粉散射系數高；PVC在15%以上粒子徑大的鈦白粉散射系數高。說(shuō)明最高散射系數的PVC是隨鈦白粉的平均粒徑的大小而變化。要想充分發(fā)揮鈦白粉的作用，必須科學(xué)、合理的使用粒徑及粒徑分布合適超細填料作為功能性填充劑，減少鈦白粉的用量。超細填料能沉積在鈦白粉的微粒表面，使其在連接料中均勻地分散，并防止他再絮凝成團粒。
2.3 膠粉的使用
分散的膠粉顆粒是水溶性的，在混合物料時(shí)，可在分散的膠粉顆粒遇水變?yōu)槿橐?，與通常添加的乳液形成均勻的體系。在干燥過(guò)程中，膠粉顆粒在其中形成聚合物體結構。生產(chǎn)出的水性涂料，具有優(yōu)異的粘結強度，良好的雙向親和性，很好的耐水性，良好的透氣性，較好的耐堿性，良好的施工性能和貯存穩定性。
2.4 其它助劑對質(zhì)量的影響
使用納米CaCO3，使其在涂料中有較好的分散性，改善普通CaCO3與聚合物的配伍性能。不易使粒子發(fā)生二次團聚，使粒子粒徑變大，最終獲得使用納米CaCO3所具備的功能。
隨著(zhù)涂料技術(shù)的發(fā)展，作為涂料中主要組分的助劑也取得很大的發(fā)展。涂料助劑對環(huán)境的影響也逐漸受到人們的重視。消泡劑、潤濕劑、分散劑、醇酯12均為環(huán)保型助劑，生物毒性較小，產(chǎn)品對環(huán)境的影響很小。
3. 結論
（1）科學(xué)合理的使用超細填料，以達到減少使用鈦白粉的目的。
（2）助劑組合使用，在水性涂料中發(fā)揮其功能，使水性涂料的各項指標最優(yōu)。
（3）環(huán)保型助劑的使用，減少對環(huán)境的污染與破壞。
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