为满足工业需求,涂料产品结构不断变革和完,寻求更加经济、高效、环保的原材料及其加工装备和工艺技术,是整个涂料工业普遍关注的问题,其中作为涂料中的功能性无机填料———鳞片状超细云母粉的应用对涂料性能的提升有着重要意义。
1、云母粉在高分子涂料中的功能化机理

云母晶体结构
云母晶体结构属 2:1 型层状硅酸盐,分别由硅氧四面体(Si2O5硅氧薄层)与铝-羟基排列成的八面体组成。每个硅氧四面体并用,在二维平面上连成无限延伸的六方硅氧片。一个八面体被夹在两个硅氧层片之间,四面体的顶氧(活性氧)与附加阴离子(OH)位于两层六方网的中央,呈紧密堆积,构成活性结晶水(H2O)基团,每一个三重薄层的厚度为 1 nm,这种三层晶胞以阳离子钾同上下两层相似的薄层松散地连接起来。所以云母片具有平行六方面网方向特别发育的解理(001),具有易剥片和可加工的性能。
硅氧双层[Si4O10]4- 中的 Si4+ 部分地被 Al3+ 所置换,层内出现的剩余电荷可与高分子有机物的官能团结合,使云母粉易于与高分子链钩缠,从而产生一定程度的增稠效应,出现触变性,还具有吸水性和染色离子易进入其间层的性质,且不含有害、有毒和易挥发物质,使云母粉在涂料中成为具有功能性的环保型填充料。
2、超细云母粉对涂料性能的提升
功能性涂料按其功能划分,一般有热功能涂料、功能性建筑节能涂料、化学功能涂料、电磁功能涂料、机械功能涂料、界面功能涂料、光学功能涂料等。天然云母密度为 2.7~2.8 g/cm3,硬度为 2.0~2.25,拉伸强度为 1700~3600 MPa, 折光率为1.552~1.624,研磨超细后仍能保持鳞片状结构,是一种隔热、绝缘、防潮、防腐、抗紫外线、耐老化的无机矿物材料。
加入云母粉后的涂料性能会有怎样的提升呢?
金属型保温涂料:在铸造生产中,铸型质量是决定铸件质量的重要因素,而铸型的工作表面是保证铸型质量的关键。在金属液浇注和凝固过程中,金属液与铸型工作表面之间形成的界面上会发生一系列物理和化学作用,在不利的条件下对铸件的表面粗糙度、充型以及凝固都会产生非常大的影响。以云母粉为主要组分的金属型保温涂料,具有良好的悬浮性和涂敷性及其润滑性,可以实现附着力强,使用寿命长,可使铝合金铸件表面粗糙度得到改善的效果。
防腐蚀涂料:采用超细绢云母粉作为环氧双组分防腐蚀涂料的填料,在相同的配方设计中,用以部分替代价格昂贵的二氧化钛,可使涂膜的化学性能保持不变,而提高了涂膜的附着力、耐冲击性、硬度 、耐磨性等物理性能。
防火涂料:使用8%的JSC偶联剂改性后的绢云母具有较好的分散性,与不添加绢云母的钢结构防火涂料相比,添加12%的绢云母后钢结构防火涂料的性能有较大的提高,其耐热极限由96℃提高到121℃,耐水极限由28 h提高到47 h,粘结强度由0.45 MPa提高到1.44 MPa。
耐高温涂料: 以有机硅为主的耐高温涂料的一般耐热范围 200~400 ℃,若加入适量超细云母粉于配料中,利用硅树脂中取代基与白云母粉体中的 OH 基反应,可得到耐热度达 600 ℃以上的耐湿热及耐辐射的硅酸盐涂料。
功能性建筑涂料:将云母粉加到建筑涂料中,其沉降性、触变性、耐洗刷性能明显得到改善;加在 107水性内墙涂料中其粘度、稠度、遮盖力、白度等均能满足中档建筑内墙的装饰要求。
抗静电涂料:采用液相共沉法制备碳纳米管/导电云母复合导电粉体,在达到相同导电性能的情况下,掺杂量低于 0.2%的碳纳米管便可降低 50%的 SnO2-Sb2O3包覆量,大大提升了导电云母粉在制备浅色抗静电涂料上的应用可能性。
光学功能涂料:云母粉呈鳞片状,反射紫外线能力强,能平行于饰面定向排列,层状叠起,应用在涂料中,可以起到抗辐射作用。
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