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想把矿粉卖给涂料用户,你得注重这4项指标!

   日期:2020-05-19     浏览:6    
 涂料用矿物填料的品种及规格众多,选择时除了关注其化学组成和矿物形态以外, 粒径大小及分布、硬度、吸油值、长径比等特性也是必须重点考虑的指标。

1、粒径及分布

填料的粒径以及分布能够对涂料的性能产生直接的影响,并影响最终产品的质量。因此,高效准确地测定填料样品的粒径及分布,对生产和技术研发都具有重要的指导意义。

矿物粒径测定常用的方法有 筛分法、沉降法、光散射法以及显微镜法。对于层状填料,筛分法的数值通常介于光散射法和沉降法之间,且产品越趋于层状,那么光散射法和沉降法的差别越大。

相比粒径大小,填料的粒径分布宽度更加能够反映填料粒子的性能。填料的粒径通常D 98 和D 50 来表示,但越细的填料并不意味着会有更好的性能。粒径分布宽度指数(SF=D 50 /D 20 )也非常重要。当SF小于2时,表示粒径分布宽度较窄。

研究表明: 分布较窄的碳酸钙有利于提高乳胶漆涂膜的保光性、遮盖力,应用于防腐底漆中可以缩短涂膜的干燥时间,从而降低干燥过程中闪锈的风险。

2、硬度

硬度是矿物填料的一项重要的物理指标,直接影响着最终涂膜的机械性能。在众多矿物填料中,硬度最高的填料为 二氧化硅,尤其是石英状的结晶形二氧化硅,可以达到7左右。

高硬度的填料可以提高涂膜的硬度、耐磨性以及抗刮擦性。 长石粉及 硅灰石硬度略小于二氧化硅,可以对二氧化硅进行合理的取代。相反地, 滑石粉和 高岭土的硬度较低,赋予涂膜较好的打磨性。

3、吸油值

在实际应用中,大多数填料用吸油值这个指标来大致预测填料对树脂的需求量。填料的吸油值反映了其很多物理性质的组合效应,如粒子形状、粒径分布以及比表面积。通过表面改性,可以调整填料的吸油值。

此外,涂料中一项重要的参数也与吸油值密切相关,即临界颜料体积浓度(CPVC)。在CPVC附近,涂料的性质会发生急剧的变化,因此也经常作为配方设计的参考值。吸油值越高,CPVC越低。

但无论何种体系,吸油值都是影响涂料CPVC的重要因素,因此也对涂膜的性能产生直接的影响。

4、长径比

填料可用3种基本的形状来表述:

  • 块状 填料如碳酸钙、长石粉和霞长石;
  • 层状 填料如滑石粉、云母粉和高岭土;
  • 针状 填料如硅灰石。

小粒径和高比表面积的填料有助于提高涂膜的耐久性,但同时也增加了树脂的用量,并且降低了CPVC水平,因此这类填料的用量受到了限制。

涂膜的强化和树脂的用量平衡可以通过填料的组合来控制。例如,硅灰石可以作为层状硅酸盐的替代物,因为其针状结构相对低的比表面积,在高用量的同时,仍然能够提供很好的机械性能。

高长径比的粒子趋向于以堆积的方式聚集,产生更多的间隙,因此选择较宽的粒子分布的针状或者层状高长径比填料可以填补这些间隙,取代树脂,从而提高CPVC,且无需牺牲涂膜的机械强度。

而对于粒子分布较窄的高长径比填料,可以搭配较细粒径的块状填料,如碳酸钙等,也能达到同样的目的。

 
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