|
| |
| 非金属矿物可有效改善建筑涂料的性能 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2014-02-20 09:57:00 浏览次数： |
|
| |
（中国粉体技术网/班建伟）由于非金属矿物具有其他矿物材料所不具备的多种特性，如可塑性、黏性、高强度和化学稳定性等，因而人们在制备建筑涂料时，常加入各种非金属矿物材料，用于改善或增强涂料某方面的性能，同时还可以降低涂料的成本。
在建筑涂料的改性制备中，常用的几种非金属矿物有膨润土、硅藻土、高岭土及累托石等。
1．改善涂料的分散性、稳定性。
膨润土系层状硅酸盐矿物，具有优良的亲水性，与适量的水结合成胶体状，在水中能释放出带电微粒，这种微粒的电斥性使之在涂料中具有良好的分散、悬浮、稳定等特性，因此常用于涂料中作分散剂。
以膨润土、水玻璃和水等为原料制备水性内墙涂料。试验表明，在水性内墙涂料中加入适量的膨润土制备出的涂料比一般涂料分散更均匀(不易沉淀)，更耐水，涂膜更平整、光滑、均匀，保色性、耐候性更好。
以聚乙烯醇(PVA)、轻质碳酸钙、滑石粉、膨润土、适量助剂为原料制成涂料，试验结果表明，加了膨润土的涂料和未加膨润土的涂料相比，耐水性由1d变为7d，涂膜由掉粉变成了不掉粉。高岭土作为涂料的添加剂，能改善涂料体系的贮存稳定性、涂刷性；改善涂层的抗吸潮性、抗冲击性等机械性能；改善颜料的抗浮色和发花性。
用水洗高岭土、钛白粉、碳酸钙、成膜助剂等多次制备建筑涂料。试验发现，使用高岭土制得的涂料在长时间贮存后，其表面未发现其他乳胶涂料常见的分水现象。
试验还测得，含有15%高岭土的乳胶涂料的触变指数为3.8，而用等量的碳酸钙取代高岭土后制得的乳胶涂料的触变指数为2.5，这说明含有高岭土的涂料具有良好的触变性、贮存稳定性。这样在施工时就不会流挂，并具有良好的流平性。采用高岭土作添加剂，有助于满足对涂料提出的日益严格的性能和耐久性方面的要求。当制备低VOC、高固体分涂料而要求更薄和无疵平滑、光亮的涂膜时，尤其需要高岭土作添加剂。
由于累托石黏土颗粒极细，其铝硅酸盐矿物结构中si-O四面体与Al-O八面体片中的羟基或氧原子和有机硅树脂中的烷氧基或环氧树脂中的羟基及环氧基形成氢键，形成交织网状结构，使得累托石矿物与涂料中有机物彼此联结，使体系的黏度和稠度增加，起到防止或减缓涂料中颜填料矿物沉降的作用。
以有机硅树脂、钛白粉等为原料，以钙基累托石取代部分填料制备有机硅树脂涂料，将制得的涂料干燥，成膜后在200℃下烘烤3h。试验表明，钙基累托石用于高温涂料，涂层附着牢固，无起泡脱落现象，且放置过程比较稳定，不沉淀结块，涂层外观质量明显改善。
2．提高涂料的遮盖力
作为白色填料，高岭土本身并没有遮盖力，但以一定的比率加入到涂料中，则可起到增量剂的作用，提高涂料的遮盖力。高岭土添加剂已在几乎所有类型的水性和溶剂型涂料中被用于对多种颜料的改性。
从矿源选择、加工方法、配方改进等方面入手，做了一系列试验，分别用高岭土和碳酸钙在水性涂料中代替15%的钛白粉，最后结果显示，在很大的颜料体积浓度范围内，采用高岭土取代15%的钛白粉，涂料体系的遮盖力基本没有改变；在相同的用量下，高岭土比碳酸钙具有更佳的遮盖力。
3．制备特殊功能的涂料
由于硅藻土多孔，因而具有吸湿和放湿的呼吸功能以及优良的吸附性能。由合成树脂和硅藻土组成涂料，当涂膜表面的温度低于露点时，可迅速吸收大量的湿气或结露水；而当高于露点时，能迅速释放吸收的水分，从而有效地防止墙面和天花板等处产生结露现象，起到自动空调的作用。
日本报道利用硅藻土成功研制了几种环保建材，一是用经高温燃烧后的硅藻土多孔粉加热烘干，分级后制备成内墙涂料，能有效地调节室内空气的湿度；二是将一种经熔融处理的改良水泥混入硅藻土，并按0.3%-0.5%的配比往混合物中添加水，把它涂抹在内墙尤其是厕所的墙面上，具有明显的除臭功效1131。瑞典弗伦高技术公司也利用硅藻土本身有数目为活性炭数千倍的超微细孔，研制成一种能吸收难闻气味的墙壁涂料，把硅藻土加入灰泥中，涂抹在墙上，具有吸臭作用。
除了上述作用之外，在涂料中加入硅藻土，还可控制涂料的光泽度。昆明某研究单位研制成一种硅藻土内墙涂料，其特点是墙面不反光，室内光线柔和，而且内墙的颜色可随审湍变化而改变。
4．降低涂料成本
在涂料中加入适量的改型钙基膨润土后发现涂料中基料的用量降低了1/3-1/2，从而大大降低了涂料的成本。
在涂料中加入一定量的高岭土取代昂贵的钛白粉来提高涂料的遮盖力，这样也降低了涂料的成本。在以聚乙烯醇(PVA)为主要成膜物的水性涂料中，由于高岭土与聚乙烯醇的聚合作用可以增加涂膜强度，因而可以减少聚乙烯醇用量，使涂料成本降低约400元/t。
目前，人们对建筑涂料品质、功能性的要求也越来越高，高性能、高档次、高性价比的涂料越来越受到人们的欢迎。譬如说对环保要求的提高，需要开发出具有抗污染及治理污染物性能的建筑涂料。
非金属矿物材料由于其在晶体结构、物理和化学性质方面的独特性质，所以在建筑涂料性能的提高方面具有较大的应用，膨润土、硅藻土、高岭土、累托石等非金属矿物在建筑涂料中具有各自特殊的用途。随着科学技术的发展，对这几种非金属矿产资源研究的逐步深入，其用途将被不断地开发完善，其在建筑涂料改性中将有着广阔的应用前景。
►欢迎进入【粉体论坛】
|
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
