不同細(xì)度的滑石粉在外墻涂料中的應(yīng)用
《遼寧晟旭石粉廠》好文分享:
滑石粉的主要成分是水合硅酸鎂,分子式為Mg3(Si4O10)(OH)2,無(wú)色透明或白色,但因含少量的雜質(zhì)而呈現(xiàn)淺綠、淺黃、淺棕甚至淺紅色;解離面上呈珍珠光澤,硬度為1,比重為2.7~2.8?;瘜賳涡本?,晶體呈假六方或菱形的片狀,滑石具有潤(rùn)滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高(加熱至900℃仍不分解)、化學(xué)性不活潑(對(duì)大多數(shù)化學(xué)試劑顯現(xiàn)惰性,與酸接觸不分解)、遮蓋力良好(折光率1.57,與碳酸鈣相當(dāng))、柔軟(硬度最低)、光澤好、吸附力強(qiáng)、親油疏水等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性。
我國(guó)開(kāi)采和利用滑石粉的歷史悠久,早在原始社會(huì)我們的祖先就利用滑石粉進(jìn)行雕刻。而滑石粉真正在涂料中應(yīng)用時(shí)在19世紀(jì)末期,早期的油漆是一些天然的油基漆或生漆,光澤不高,耐久性也不太好,在油漆中很少使用除著色顏料以外的體質(zhì)顏料。直至20世紀(jì)初,隨著一些人工合成樹(shù)脂的問(wèn)世,其涂膜的光澤、豐滿度、附著力及耐久性大大提高。油漆中除了添加能提供遮蓋力的顏料外,還使用了像滑石粉、重鈣等之類的體質(zhì)顏料。這些體質(zhì)顏料不僅能夠消除涂膜多余的光澤,而且能夠降低成本、提高涂膜的填充性和其他一些物理機(jī)械性能。
為達(dá)到降低成本而又能保持漆膜的基本性能的目的,研究滑石粉在外墻涂料配方中的應(yīng)用效果非常重要,本文選取海城新廣源粉體有限公司生產(chǎn)的不同細(xì)度的各型號(hào)滑石粉,將其制備成外墻乳膠漆基礎(chǔ)配方,測(cè)試了其漆膜的對(duì)比率;同時(shí)將其添加到納米復(fù)合外墻涂料中,測(cè)試了其漆膜對(duì)比率、白度、粘度等指標(biāo)。為外墻涂料應(yīng)用中選擇不同細(xì)度的滑石粉提供了數(shù)據(jù)支持。
1 ?試驗(yàn)部分
1.1 ?儀器設(shè)備與原材料
高速分散攪拌機(jī)(順德華能化工有限公司,U400/80-200);刮板細(xì)度計(jì)(天津市中環(huán)試驗(yàn)儀器廠,0-100um);反射率測(cè)定儀(上海普申化工機(jī)械有限公司,JFB-1);100μm涂布器(上?,F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司);QND-4C粘度計(jì)(天津永利達(dá)材料試驗(yàn)機(jī)有限公司);
丙二醇(國(guó)藥化學(xué)試劑廠);分散劑Orotan 1124(羅門(mén)哈斯);潤(rùn)濕劑CF-10(DOW);消泡劑334(海川化工);防腐劑(廣州冠志化工);羥乙基纖維素(韓國(guó)三星);成膜助劑Texanol酯醇(伊斯曼化工);苯丙乳液BLJ-818(保立佳);純丙乳液BLJ-965(保立佳);AMP-95(廣州冠志化工);增稠劑(海川化工);水;重鈣(江西永豐廣源化工);滑石粉(海城新廣源);硅灰石(江西永豐廣源化工);鈦白粉(江西添光化工);云母粉(滁州萬(wàn)橋);煅燒高嶺土(河曲正陽(yáng));
1.2 ?基礎(chǔ)配方

1.3 ?制備方法
表1中,將基礎(chǔ)配方中組分1至組分8依次加入,轉(zhuǎn)速600rmp以上,攪拌10~20min后邊攪拌邊添加組分9至組分10,再在1600~1700rmp轉(zhuǎn)速下高速分散至細(xì)度40μm,加入組分11至組分13,控制轉(zhuǎn)速600rmp以下,充分?jǐn)嚢?0~20min,用組分14調(diào)節(jié)粘度。
1.4 ?測(cè)試方法
遮蓋力測(cè)試:將所制備的涂料進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié),放置一晝夜后用100μm線棒涂布器在黑白卡紙上制膜,按GB/T 9757-2009《合成樹(shù)脂乳液外墻涂料》要求測(cè)定對(duì)比率,放置24h后分別測(cè)黑白卡紙上各5個(gè)點(diǎn)的反射率值,分別計(jì)算黑白卡紙上的平均反射率值RB、RW,兩者之間的比值就是其對(duì)比率RB/w。
2 ?結(jié)果與討論

從表2中不同規(guī)格的滑石粉指標(biāo)可知, HS-218 的D50為6.33μm,中位粒徑均較大,D 97為12.01.μm,與D50相差很大,表明其粒徑分布較寬,因而相應(yīng)的涂膜對(duì)比率較低; HS-318的滑石粉的粒徑變小,分布寬度變窄,同時(shí),粒徑2μm以下的占3.67%左右,此時(shí),這部分粒徑小的顆??梢跃鶆蛱畛涞缴源笠稽c(diǎn)的的顆??障吨?,形成良好的堆積效果;隨著HS-538、HS-638、HS-738顆粒逐漸變小,同時(shí)其吸油量也不短增大,應(yīng)用于外墻涂料時(shí),粒徑逐漸變小的粒子沒(méi)有較好的形成堆積效應(yīng),從而使得粒徑分布較窄的粒子HS-318提供了較好的遮蓋力。
由表3可知,不添加任何顏料填料時(shí)涂膜的對(duì)比率僅為0.02;可認(rèn)為無(wú)任何遮蓋力;而在添加了滑石粉后,涂膜遮蓋力得到顯著提高。由表3可知,在外墻乳膠漆中,用不同目數(shù)的滑石粉應(yīng)用于涂膜制備時(shí),提供遮蓋力能力依次為HS-318、HS-738、HS-218、HS-638、HS-538,從以上結(jié)果可以看出填料能夠提供一部分的遮蓋力,在涂料配方中可以考慮填料用量最大化以充分利用其遮蓋力,由表3中的數(shù)據(jù)可知,考慮到成本和性能等因素,在外墻涂料中選用HS-318最好。
3不同細(xì)度滑石粉在納米復(fù)合外墻涂料中的應(yīng)用
為了進(jìn)一步驗(yàn)證不同細(xì)度的滑石粉在外墻涂料中的應(yīng)用,我們選用了上述幾種滑石粉制備成了納米復(fù)合外墻涂料,測(cè)試了不同細(xì)度滑石粉制備的復(fù)合外墻涂料的漆膜對(duì)比率、粘度、白度,以及刮板的細(xì)度。
3.1制備納米復(fù)合外墻涂料的實(shí)驗(yàn)配方

3.2不同細(xì)度滑石粉制備的復(fù)合外墻涂料的性能指標(biāo)

由表5可知,采用不同細(xì)度的滑石粉制備復(fù)合外墻涂料,制備的漆膜的對(duì)比率大小依次HS-318、HS-738、HS-638、HS-538、HS-218,按照GB/T 9757-2009合成樹(shù)脂乳液外墻涂料的要求,采用HS-318制備的復(fù)合外墻涂料可以達(dá)到優(yōu)等品的要求;采用不同細(xì)度的滑石粉制備的復(fù)合外墻涂料其粘度的變化是先減小后增加,由于HS-218的粒子較粗,粒徑分布較寬,而采用HS-538、HS-638、HS-738由于其粒子較細(xì)在添加同樣的分散劑的量的情況下其越難分散,會(huì)在一定程度上造成整個(gè)體系粘度的增加;隨著細(xì)度的變細(xì),制備的漆膜的白度是逐漸增加的,這與滑石粉本身的白度測(cè)試結(jié)果也是吻合的。
4 ?結(jié)語(yǔ)
4.1滑石粉HS-218、HS-318、HS-538、HS-638、HS-738其細(xì)度是逐漸變細(xì)的,其吸油量隨著細(xì)度的變細(xì)逐漸增大
4.2在外墻乳膠漆中,用不同目數(shù)的滑石制備涂膜的對(duì)比率依次為HS-318、HS-738、HS-218、HS-638、HS-538,能夠提供最好的遮蓋力的產(chǎn)品為HS-318;
4.3用不同細(xì)度的滑石粉制備復(fù)合外墻涂料,制備的漆膜的對(duì)比率大小依次為HS-318、HS-738、HS-638、HS-538、HS-218,其粘度是隨著細(xì)度的變化先減小后增加,采用HS-318其粘度最小,漆膜的白度隨著細(xì)度的增加而增加;
4.4在涂料制備中完全單純的用滑石粉做填料是不合適,達(dá)不到成品實(shí)際要求,但是填料能夠提供一部分的遮蓋力,在涂料配方中可以考慮填料用量最大化以充分利用其遮蓋力。