不同細度滑石粉在外墻涂料中的應(yīng)用研究

摘要：對比了不同細度滑石粉完全替代外墻乳膠漆中鈦白粉的遮蓋力效果，研究了用不同目數(shù)滑石粉替代鈦白粉后對涂膜遮蓋力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用不同目數(shù)的滑石粉制備涂膜時，提供遮蓋能力依次為HS-318、HS-738、HS-638、HS-538.同時添加不同細度的滑石粉制備納米復(fù)合外墻涂料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用HS-318制備的納米復(fù)合外墻涂料漆膜的對比率最高。

關(guān)鍵詞：滑石粉；細度；遮蓋力；外墻涂料

0 前言

滑石粉的主要成分是水合硅酸鎂，分子式為Mg₃(Si₄O₁₀) (OH)₂，無色透明或白色，但因含少量的雜質(zhì)而呈現(xiàn)淺綠、淺黃甚至淺紅色；解離面上呈珍珠光澤，硬度為1，比重為2.7-2.8�；�石屬單斜晶系，晶體呈假六方或菱形的片狀，滑石具有潤滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點高（加熱至900℃仍不分解）、化學(xué)性不活潑（對大多數(shù)化學(xué)試劑呈現(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、親油疏水等優(yōu)良的物理化學(xué)特性。

我國開采和利用滑石粉的歷史悠久，早在原始社會我們的祖先就利用滑石粉進行雕刻。而滑石粉真正在涂料中應(yīng)用時在19世紀末期，早期的尤其是一些天然油基漆或生漆，光澤不高，耐久性不太好，在油漆中很少使用除著色劑以外的體質(zhì)顏料。直至20世紀初，隨著一些人工合成樹脂的問世，其涂膜的光澤、豐滿度、附著力耐久性大大提高。油漆中除了添加能提供遮蓋力的顏料外，還使用了滑石粉、重鈣等之類的體質(zhì)顏料。這些體質(zhì)顏料不僅能消除多余的光澤，而且能夠降低成本、提高涂膜的填充性和其他一些物理機械性能。

為達到降低成本而又能保持期末的基本性能的目的，研究滑石粉在外墻涂料配方中的應(yīng)用效果非常重要，本文選取海城新光源粉體有限公司的不同細度的各型號滑石粉，將其制備成外墻乳膠漆基礎(chǔ)配方，測試了其漆膜的對比率；同時將其添加到納米復(fù)合外墻涂料中，測試了漆膜對比率、白度、粘度等指標(biāo)。為外墻涂料應(yīng)用中選擇不同細度的滑石粉提供了數(shù)據(jù)支持。

1 試驗部分

1.1 儀器設(shè)備與原材料

高速分散攪拌機（順德華能化工有限公司，U400/80-200）；刮板細度計（天津市中環(huán)試驗儀器廠，0-100um）；反射率測定儀（上海普申化工機械有限公司，JFB-1）；100µm涂布器（上海現(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司）；QND-4C粘度計（天津永利達材料試驗機有限公司）；

丙二醇（國藥化學(xué)試劑廠）；分散劑Orotan1124（羅門哈斯）；潤濕劑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（韓國三星）；成膜助劑Texanol酯醇（伊斯曼化工；苯丙乳液BLJ-818（保立佳）；醇丙乳液BLJ-965（保立佳）；AMP-95（廣州冠志化工）；增稠劑（海川化工）；水；重鈣（江西永豐光源化工）；滑石粉（海城新光源）；硅灰石（江西永豐光源化工）；鈦白粉（江西添光化工）；云母粉（滁州萬橋）；煅燒高嶺土（河曲正陽）；

1.2 基礎(chǔ)配方

表1 外墻乳膠漆試驗用基礎(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)速下高速分散至細度40µm，加入組分11至組分13，控制轉(zhuǎn)速600rmp以下，充分攪拌10-20min，用組分14調(diào)節(jié)粘度。

1.4 測試方法

遮蓋力測試：將所制備的涂料進行狀態(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《合成樹脂乳液外墻涂料》要求測定對比率，放置24h后分別測黑白卡紙上各5個點的反射率值，分別計算黑白卡紙上的平均反射率R_B、R_W，兩者之間的比列就是其對比率R_B/W

2 結(jié)果與討論

表2 不同規(guī)格的滑石粉指標(biāo)

表3 外墻乳膠漆用不同目數(shù)滑石粉涂膜的對比率

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，D97為12.01µm，與D50相差很大，表明其粒徑分布較寬，因而相應(yīng)的涂膜對比率較低；HS-318的滑石粉的粒徑變小，分布寬度變窄，同時，粒徑2µm以下的占3.67%左右，此時，這部分粒徑小的顆粒可以均勻填充到稍大一點的顆�？障吨校�形成良好的堆積效果；隨著HS-538、HS-638、HS-738顆粒逐漸變小，同時其油量也不斷增大，應(yīng)用于外墻涂料時，粒徑逐漸變小的粒子沒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。

有表3可知，不添加任何顏料填料時涂膜的對比率僅為0.02；可認為無任何遮蓋力；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，提供遮蓋能力依次為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 不同細度滑石粉在納米復(fù)合外墻涂料中的應(yīng)用

為了進一步驗證不同細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，測試了不同細度滑石粉制備的復(fù)合外墻涂料的漆膜對比率、粘度、白度以及刮板的細度。

3.1 制備納米復(fù)合外墻涂料的實驗配方

表4 納米復(fù)合外墻涂料實驗配方

3.3 不同細度滑石粉制備的復(fù)合外墻涂料的性能指標(biāo)

表5 不同細度滑石粉制備的復(fù)合外墻涂料的性能指標(biāo)

由表5可知，采用不同細度的滑石粉制備復(fù)合外墻涂料，制備的漆膜的對比率大小依次為HS-318、HS-738、HS-638、HS-538、HS-218，按照GB/T 9757-2009合成樹脂乳膠外墻涂料的要求，采用HS-318制備的復(fù)合外墻涂料可以達到優(yōu)等品的要求；采用不同細度的滑石粉制備的復(fù)合外墻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由于其粒子較細在添加同樣的分散劑的量的情況下其越難越分散，會在一定程度上造成整個體系粘度的增加；隨著細度的變細，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試結(jié)果也是吻合的。

4 結(jié)語

4.1 滑石粉HS-218、HS-318、HS-538、HS-638、HS-738其細度是逐漸變細的，其吸油量隨著細度的變細逐漸增大。

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  用不同細度的滑石粉制備復(fù)合外墻涂料，制備的漆膜的對比率大小依次為HS-318、HS-738、HS-638、HS-538、HS-218，其粘度是隨著細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，達不到成品實際要求，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。

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