高岭土是一种以高岭石族矿物为主要成分、质地纯净的细粒黏土，其色白、价廉、流动性良好、化学性质稳定、表面阳离子交换量大，因此是涂料行业重要的功能型添加料，甚至可替代20-30%左右的钛白粉。
 

1、涂料行业对高岭土的质量指标要求
 
　　涂料对高岭土的质量指标要求主要体现在白度、粒度、遮盖力、分散性、325目筛余物、吸油值、沉积体积、pH值、耐候性等方面，下面就以煅烧高岭土为例，进行详细说明。
 
（1）白度
 
　　白度是煅烧高岭上的首要指标，越高越好。色漆也是以白色漆为基漆加色母调制而成的。白度至少应大于90%，有的厂家甚至要求要大于93%。
　　白度稳定非常重要，如果波动太大会影响到涂料的光学性能，造成同一配方下不同批次产品出现色差。
 
（2）粒度
 
　　粒度其实是一个表象的指标，涂料生产厂很少直接去检测粒度。但因为煅烧高岭土的其他指标都与粒度有直接关系，如果粒度不够细，或不合格，都会通过其他指标体现出来。对于煅烧高岭土生产厂，成品的检验指标应为-2μm在80%左右。当然，不同原料生产的产品性能会有不同，如果其他指标合格的话，粒度的要求还可以降低。
　　粒度主要受原矿易磨性和煅烧温度影响。易磨性受原矿品质决定，主要影响生料阶段的粒度，煅烧温度主要影响窑后打散的粒度。
　　涂料用煅烧高岭土应用中温煅烧（1000~1200℃），选择最佳煅烧温度则是在非晶相刚刚转变为硅铝尖晶石相，此时产生多孔膨体结构，造成孔隙发育，产品的磨耗值相对较低。
 

▼GB/T14563-2008高岭土及其试验方法

 

（3）遮盖力
 
　　遮盖力是涂料对煅烧高岭土最看重的一项指标。粉料越细，在涂料中形成的界面越多，对光线的折射、反射越强，特别是在粒径等于可见光的波长时，具有最强的散射作用，能产生最大的遮盖力，当小于此值时，遮盖力会因光线的衍射作用而变小。
　　对于太细的高岭土，在涂料中能否充分分散也是影响其遮盖力的一个重要因素。煅烧虽使高岭土在水性涂料中的遮盖力有所提高，但不显著，有些情况下容易发生烧结而形成粗大颗粒，反而使遮盖力下降，严重时根本不能用于涂料。
　　另一个问题是1000℃以下煅烧有时会产生浅红色相，这对白色颜料是很不利的。采用1050℃煅烧并进行超细粉碎遮盖力较好。
 
（4）分散性
 
　　国内涂料行业所说的分散性，与国外所说的海氏细度概念是相同的。虽然煅烧高岭土经过了超细粉碎，平均粒径能达到1μm或者更低，但在涂料里，在高粘度的母液里面，颗粒间不是单独的而是相互团合在一起。煅烧高岭土在涂料体系里能分散开来的这种能力叫做分散性。
　　煅烧高岭土的分散性较好，如果磨矿等级达到了最终要求，在涂料体系内就能够分散开。一般煅烧高岭土的分散性与磨矿的最终效果有关，如果在超细加工过程中含有45μm或更大的颗粒，那么在涂料体系里无论如何也分散不开。对该项指标的要求是小于45μm，且越小越好。如钛白粉的分散性可达到25μm，对应于磨矿等级应选4级以上。
 
（5）325目筛余物
 
　　325目筛余物是重要指标，涂料对该指标的要求是<0.02%，且越小越好。325目筛余物也主要与磨矿的最终效果有关，要求超细加工过程中不能有45μm或更大的颗粒。还有一个影响因素就是杂质，混入杂质对325目筛余含量影响最明显。
 

▼巴斯夫Satintone系列煅烧高岭土类型及应用领域

 

▼巴斯夫Satintone系列煅烧高岭土性能指标

 

（6）吸油值
 
　　涂料要求煅烧高岭土的吸油值为50g/100g~60g/100g为适中，吸油量过高，则用相同配方制成的涂料粘度大，要想降低粘度就必须增加漆基的量，增大了成本；吸油值过低，则制成的涂料容易沉降，开罐性能不好。
　　高岭土的吸油值和粒径分布、孔隙度，比表面积有很大关系，也和粒子的晶型有关。粒子粒径较小时，比表面积较大，吸油值也越高。
 
（7）沉降体积
 
　　沉降体积反映了煅烧高岭土在涂料中的沉降性能，直接影响到涂料的开罐性能。该项指标应越高越好，越高则颜料越不容易沉降，就会在涂料中保持良好的均匀性。
　　提高粒度或者提高疏水性都可以提高沉降体积，这两方面都可以在生产中实现，其中疏水性需要对高岭土进行表面改性。
 
（8）pH值
 
　　pH值反映了煅烧高岭土的酸碱性，涂料要求其pH值应在6～8之间，基本上接近于中性。煅烧高岭土本身PH呈中性，因此在涂料行业不需要对PH进行改性。
 
（9）耐候性
 
　　颜料制成油漆并经涂抹后，漆膜经日晒雨淋，会黄变、失光和粉化。颜料能抗拒发生上述变化的能力叫耐候性。煅烧高岭土对光的化学活性不强烈所以有良好的耐候性能。
 
（10）其他指标
 
　　涂料对煅烧高岭土的其他指标要求，还有耐酸碱性，混合性能，湿润性能，密度等，这些是所有煅烧高岭土的共性，有些不是数字化的指标。
　　值得关注的是，不论高岭土的哪一项指标，指标稳定是最重要的，如果波动太大，就会给涂料用户带来不好的影响。例如吸油值波动太大，就会影响涂料的粘度，影响到涂料的整体性能。所以，煅烧高岭土生产厂商应针对不同的应用情况推出不同牌号的产品，力求生产稳定，才能吸引客户。
 
2、涂料用高岭土市场前景 

　　当前，我国高岭土需求量稳步增长，且是高岭土出口大国，但高品质精加工高岭土市场占有率仍然非常低，尤其是品质优良的高端高岭土加工产品远不能满足市场消费需求。如隐身涂料、耐超高温涂料、航空航天涂料等仍与国际先进水平差距较大，当前主要依赖进口。
　　据Markets and Markets报告显示：2016年全球高岭土市场规模约为43.6亿美元，预计到2022年将达到55.2亿美元，预测期内复合年增长率为4.1%。涂料行业尤其是高端涂料，将逐步取代耐火材料，成为除陶瓷及造纸行业外的第三大高岭土消费行业，到2020年，涂料行业高岭土消费比重将达到10%左右。
　　目前，国内生产的高岭土产品较为粗糙，高岭土生产企业需不断自我升级，加强对高端产品（如纳米高岭土、超细高岭土）的技术研发，培养深加工技术（提纯、超细、改性、复合）人才，并与涂料用户保持密切联系，以满足不断提高的涂料市场需求。
 

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部分资料来源：涂料用煅烧高岭土性能指标及测试方法，作者：毕仲平；Markets and Markets；
编辑整理：粉体技术网

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