碳酸鈣是涂料中應用最為廣泛的體質(zhì)顏料，不僅可大幅度降低涂料制作成本，還可影響涂料的諸多性能，如改變涂膜的機械強度，提高涂膜耐水性等，是民用與工業(yè)涂料最主要的功能性填料。
 
1、重質(zhì)碳酸鈣
 

　　重質(zhì)碳酸鈣是世界涂料工業(yè)的第一填料，我國涂料工業(yè)每年消耗重鈣估計用量在40萬(wàn)噸以上，其中建筑涂料、紙張涂料、粉末涂料是重鈣消耗最多的領(lǐng)域。
　　由于重鈣應用的場(chǎng)所多數對細度要求不是很苛刻，所以目前市場(chǎng)上出現的重鈣一般都未經(jīng)過(guò)表面處理。但粉末涂料由于流動(dòng)性差，一般應將超細重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性，改性劑多采用一些偶聯(lián)劑如鈦酸酯等，或磷酸、表面活性劑、硫酸鋁與六偏磷酸鈉等，有時(shí)脂肪酸也一并被考慮，近年來(lái)也出現過(guò)一些使用高聚物作表面處理劑的例子。
　　通過(guò)改性，碳酸鈣的用量可增加20%～50%，且光澤、流平性均增加。由于重質(zhì)碳酸鈣無(wú)毒，在要求無(wú)毒的粉末涂料中很有市場(chǎng)基礎，如童車(chē)、玩具等。
　　在建筑涂料領(lǐng)域，使用重鈣的最主要目的是降低配方成本，特別是對于超微細重鈣（12μm），它可以代替部分鈦白顏料（一般認為，這是由于超微細化的重鈣促進(jìn)了鈦白的分散），由于吸油值相對較低，較高的硬度、白度、遮蓋力賦予涂料成膜后具有較好的硬度、耐磨性，而且當粉體粒徑在1μm左右時(shí)，重鈣對光澤的影響相對較小，這時(shí)重鈣可用于高光澤涂料，且易于流動(dòng)而促進(jìn)涂料加工，樹(shù)脂的用量亦相對下降。
　　重鈣的填充率高，用于底漆和膩子，可以填充孔穴，使底漆與膩子的打磨性、面漆的光澤提高。而面漆中使用微細化重鈣后，涂層的耐化學(xué)品性、明度、光澤、流平性、硬度、色澤穩定性（耐候性的影響）等均有改善。
　　建筑涂料中使用的重鈣由于大多考慮的是替代鈦白顏料，因而對白度要求較高，一般應不低于95%，而微細化重鈣應在97%左右。
　　在防腐蝕涂料中，重鈣往往是與輕鈣并用的，重鈣的存在只是輔助調整涂料的CPVC值。
 
2、輕質(zhì)碳酸鈣

　　相對于重鈣而言，由于輕鈣是人工合成的，晶型與組成易于控制，因而可賦予輕鈣多種功能，相對較高的比表面積使粉體在涂層中的補強效果明顯優(yōu)于重鈣。
　　普通的輕鈣除部分用于建筑涂料、紙張涂料、粉末涂料外，主要用于防腐蝕涂料，超微細輕鈣除作為填料外，還具備一定的耐水性、緩蝕性。每年僅用于各類(lèi)防腐蝕涂料（包括船舶涂料、集裝箱涂料、車(chē)輛底漆、橋梁及鋼結構防腐等）的輕鈣估計在10萬(wàn)噸以上。
　　目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的用于常規涂料的輕鈣一般都是未經(jīng)表面處理的，而這些輕鈣在涂料中皆易于沉底、結塊。輕鈣生產(chǎn)廠(chǎng)可以考慮對輕鈣進(jìn)行適當處理，處理劑的選擇當然要慎重，絕大多數表面處理劑都可以改善輕鈣在涂料中的分散性，但由于與成膜物樹(shù)脂之間相互作用有別，只有那些處理劑與基料樹(shù)脂之間存在較好的相容性，且處理劑本身力學(xué)性能、耐化學(xué)品性、耐熱耐光等性能得到保證，處理劑才可以使用。
　　涂料用的原料并不是唯價(jià)格是從，在性能得到提高后，涂料廠(chǎng)家一般更看重的是性?xún)r(jià)比。
 
3、納米碳酸鈣
 

　　近年來(lái)，隨著(zhù)納米技術(shù)的興起，納米碳酸鈣作為廉價(jià)的納米顆粒，將其應用于涂料中以期獲得涂料性能的改善一直是涂料界關(guān)注的熱門(mén)話(huà)題之一，尤其是國內眾多萬(wàn)噸級的納米碳酸鈣生產(chǎn)線(xiàn)的建成，更是迫切需要尋找包括涂料在內的一系列領(lǐng)域中獲得應用。
　　與傳統的重鈣或輕鈣相比，雖然納米碳酸鈣的成本大幅度上升，但較其他普通顏填料相比仍處于較低的價(jià)位，尤其是碳酸鈣納米化后，其在涂層補強性、透明性、觸變性、流平性等方面所帶來(lái)的變化，更是涂料生產(chǎn)企業(yè)所關(guān)注的熱點(diǎn)。
 
（1）建筑涂料
 
　　納米碳酸鈣由于存在“藍移”現象，在乳膠漆中可以屏蔽紫外光，起到隔熱的效果，涂層的抗老化性能得到了提高。應用于外墻涂料中，涂層展現強烈的“疏水性”。涂層的抗裂強度、耐污染性均得到增強。
　　一般涂料配方中，均含有一定量的剛性顆粒，有的配方中含量還相當大，這些剛性粒子的存在會(huì )導致涂膜中應力過(guò)于集中，使樹(shù)脂產(chǎn)生裂紋，納米碳酸鈣的引入，使之與樹(shù)脂間產(chǎn)生更多的接觸幾率，產(chǎn)生更多的微裂紋并引起彈性形變，將更多的沖擊能量轉化為熱能吸收掉，從而提高韌性。
　　通過(guò)在傳統的乳膠漆涂料中添加顏填料量2%～5%的經(jīng)特殊聚合物表面處理的納米碳酸鈣，研究發(fā)現，不僅涂料的流變性、開(kāi)罐效果得到改善，更為驚訝的是耐水性、耐洗刷性、硬度均得到大幅度的提高，而耐洗刷性的增加則呈現的是幾何級數的增長(cháng)。通過(guò)電鏡、紅外、熱分析等分析手段對涂層表面結構進(jìn)行觀(guān)察，發(fā)現涂層中并沒(méi)有新的化學(xué)鍵產(chǎn)生，而涂層中聚合物的結晶性、涂膜的致密性都得到明顯改進(jìn)。
　　目前，日本的白石、意大利西姆等公司生產(chǎn)的納米碳酸鈣均主要用于改性水性乳膠涂料的性能。
 
（2）汽車(chē)底盤(pán)防石擊涂料及面漆
 
　　由于分散于涂料中的納米碳酸鈣顆粒極其細小，在一定的體積分率下，粒子數急劇增加，粒子間平均距離縮小，任何兩個(gè)粒子進(jìn)入相互吸引區的機會(huì )迅速增加，導致粘度增加，材料受應力作用時(shí)，大量顆粒質(zhì)點(diǎn)之間的滑動(dòng)吸引較多的沖擊能，從而體現在較寬的溫度范圍內有較高的阻尼值，而納米碳酸鈣表面的處理劑層可有效地在有機物與無(wú)機物界面區傳遞和松弛界面上的應力，更好地吸收與分散沖擊能?？紤]到處理劑本身所具有的可撓性，從而提高了涂膜的力學(xué)強度。
　　如上海建筑材料集團新材料有限公司生產(chǎn)的納米碳酸鈣應用于上海大眾轎車(chē)PVC車(chē)底防石擊涂料，該涂料具有如下性能：展寬玻璃化轉變區范圍，呈現較高阻尼值，良好的觸變性，較理想的抗張強度，斷裂伸長(cháng)率以及屈服應力。
 
4、碳酸鈣在涂料應用中的發(fā)展趨勢
 
（1）納米化
 
　　納米碳酸鈣由于其納米尺寸效應，大的比表面積，表面原子處于高度活化狀態(tài)以及與聚合物有很高的界面相互作用，當添加到涂料中后，使涂料獲得特殊的改性功能。
 
（2）功能化
 
　　隨著(zhù)科技研發(fā)和生活質(zhì)量水平的不斷提高，消費者對產(chǎn)品功能的要求更高，高性能、多功能化已成為涂料行業(yè)的發(fā)展趨勢。
　　在涂料體系中加入納米碳酸鈣、納米ZnO等，可使涂料具有抗菌、防霉作用的同時(shí)會(huì )提高涂膜的耐候性能，大大提高涂料的綜合品質(zhì)。
 
（3）表面改性
 
　　表面改性是生產(chǎn)碳酸鈣最重要和必須的深加工技術(shù)之一，是提升碳酸鈣應用性能、提高適用性、拓展市場(chǎng)和用量所必須的重要手段。
　　如納米碳酸鈣顆粒應用于涂料中，要涉及到納米材料與基料的相容性、涂料的成膜基料與塑料、橡膠等高聚物在官能團的種類(lèi)與數量、分子量等方面明顯不同，進(jìn)而導致聚合物的表面極性及與顏填料的相互作用方式皆有區別。要使納米碳酸鈣成功應用于涂料中，必須對納米碳酸鈣表面進(jìn)行特殊的改性。
 
（4）專(zhuān)用化
 
　　另外，隨著(zhù)碳酸鈣工業(yè)的發(fā)展，已出現了不少專(zhuān)用涂料碳酸鈣。有的具有特定的晶形，有的粒徑小于0.1，有的不易沉降，有的具有高光澤，有的易分散，越來(lái)越多的高端生產(chǎn)商在尋求涂料專(zhuān)用碳酸鈣。
 
部分資料來(lái)源：碳酸鈣在涂料中的研究現狀與發(fā)展趨勢，作者：周銘等
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)

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