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體質(zhì)顏料的概念、分類及制作工藝（一）
點(diǎn)擊次數(shù)：1944 發(fā)布時(shí)間：2008-2-20
體質(zhì)顏料，通常又稱為填料，從本世紀(jì)起逐漸變成重要，它們包括許多化合物，從自然界得來、直接制造或作為副產(chǎn)品獲得。這些物質(zhì)主要是鋇、鈣、鎂、或鋁的鹽類，硅或鋁的氧化物，或從前兩類物質(zhì)衍生的錯(cuò)合雙鹽類，在涂料、油墨、油氈、塑料物質(zhì)、紙和紙涂料、油布、油灰、擦光和洗刷物質(zhì)、橡膠產(chǎn)品、水泥、塑膠、陶器等領(lǐng)域中有廣泛的用途。它們的有用程度現(xiàn)在和白色不透明顏料相接近，并且體質(zhì)顏料的種類和數(shù)量以及在傳統(tǒng)工業(yè)中的用途將有更近一步的發(fā)展。這些顏料有兩種通性：折射率比1.75為低（通常是1.45 ~ 1.70），顏色是白或幾乎是白的。體質(zhì)顏料其它性質(zhì)的變化范圍很廣，如相對(duì)密度、容量值、顆粒形狀、顆粒大小、粒徑分布、吸油量、化學(xué)活性等等。
自從1930年起，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，體質(zhì)顏料在顏色、均勻度、顆粒大小、粒徑分布、表面處理等方面有很大的改進(jìn)。體質(zhì)顏料zui早是從自然界獲得，而目前由其它化學(xué)工藝副產(chǎn)品得到的體質(zhì)顏料逐漸增多，其中很多體質(zhì)顏料需要專門的生產(chǎn)。常用的體質(zhì)顏料有碳酸鈣、硅酸鎂、硅酸鋁、硫酸鈣、結(jié)晶氧化硅、硅藻土、*等。
碳酸鈣
碳酸鈣主要是從石灰石礦獲得，也可以作為某些制造流程的副產(chǎn)品，或直接用二氧化碳對(duì)石灰乳漿反應(yīng)制得。天然碳酸鈣的制造可以用干磨法或濕磨法。干磨法中干磨好的產(chǎn)品經(jīng)空氣分選機(jī)分離出過大的顆粒返回重磨。利用濕磨法可以產(chǎn)生更細(xì)、更鮮艷的、篩分更好的品級(jí)。石灰石在有水存在的條件下研磨，利用錐形或管狀研磨機(jī)將磨制品連續(xù)的放出，用離心機(jī)分選，過大的顆粒和進(jìn)料一起送回重磨。濕磨法的另一重要優(yōu)點(diǎn)是可通過進(jìn)一步的浮選改進(jìn)產(chǎn)品顏色和化學(xué)純度。
在連續(xù)式研磨過程中，有多種類型的研磨機(jī)可以使用，但原則上都應(yīng)使用壓縮空氣、高溫壓縮空氣或過熱蒸汽作為液體。原料和液體一起進(jìn)入研磨機(jī)，在高速下互相碰撞摩擦而產(chǎn)生研磨，控制液體和顏料的研磨過程使細(xì)顆粒和液體一起流出。一般的研磨機(jī)都兼有分選和研磨的功能。
沉淀碳酸鈣填料的制造有幾種成熟的工藝，生產(chǎn)商可使用不同的方法制造不同品級(jí)的顏料，但公同之處就是沉淀法都是利用天然碳酸鈣為原料，煅燒制成氧化鈣（石灰），然后水解得到氫氧化鈣。在此工藝中有許多方法可用來除去幾乎所有的大顆粒雜質(zhì)以及沒有分解成石灰的石灰石。
1.重碳酸法
控制氫氧化鈣和二氧化碳的反應(yīng)過程，可得到顆粒大小不同的碳酸鈣，但對(duì)所有的沉淀碳酸鈣而言，其粉體顆粒大小一般是中等程度。
2.副產(chǎn)品法
此方法利用氫氧化鈣漿和碳酸鈉溶液反應(yīng)，可產(chǎn)生相當(dāng)細(xì)的*。這一工藝中需要特別注意的是要*清洗去所有的氫氧化鈉成分，否則碳酸鈣顏料具有堿性，會(huì)導(dǎo)致在涂料中的應(yīng)用出現(xiàn)問題。
3.氯化鈣法
此方法中的反應(yīng)物通常由其它化工過程得來，例如在制造*時(shí)得到的氯化銨與氫氧化鈣混合可產(chǎn)生氯化鈣和氫氧化銨，氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)可得到一系列非常細(xì)的碳酸鈣，并且填料的顏色純度高，顆粒的粒徑分布相似。當(dāng)然，需要仔細(xì)的洗去所有的氯化鈉組分。氯化鈣方法得到碳酸鈣具有方解石晶型結(jié)構(gòu)，顆粒大小通常為8 ~ 10 μm，zui小的范圍為0.03 ~ 0.05 μm。而石灰乳法得到的產(chǎn)品為文石型，顆粒大小一般為0.2 ~ 2.0 μm。
碳酸鈣填料有許品級(jí)，相對(duì)密度在2.70 ~ 2.77之間，吸油量為5 ~ 45 g/100 g，平均粒徑從小于1 μm到非常大的，200號(hào)篩余物（約300 μm）通常有25 ~ 30%，通過控制生產(chǎn)工藝可獲得膠體范圍內(nèi)（小于0.1 μm）粒徑分布的產(chǎn)品。
碳酸鈣不溶在水，對(duì)大部份油性樹脂涂料的基料具有惰性，但其對(duì)稀酸類敏感。這一性質(zhì)有利于碳酸鈣在許多室內(nèi)涂料中的應(yīng)用，如底漆、半光漆等，在高光漆、噴漆、以及許多其它工業(yè)涂料中也有一定的應(yīng)用。沉淀碳酸鈣的典型性質(zhì)如表1所示。
石膏
石膏應(yīng)用在涂料中已經(jīng)有幾世紀(jì)，目前其主要是用于*-鈣復(fù)合顏料中的鈣組分，在立德粉和硫化鋅顏料中也有少量的應(yīng)用。石膏很少作為一種單獨(dú)的顏料使用，主要是因?yàn)樗鼈冊(cè)谒械娜芙舛群蛯?duì)水的敏感性。硫酸鈣在自然界中以石膏的形式存在，經(jīng)選擇后（對(duì)顏色），經(jīng)粉碎、濕磨、水分選、干燥、篩分或用空氣浮選成為成品。石膏在約650℃*脫水，成為無水物，也叫作“燒死”的硫酸鈣，以此形式應(yīng)用在上述幾種復(fù)合顏料中。硫酸鈣也可以用鈣離子和硫酸離子反應(yīng)制得，成為水合沉淀物，然后燒成無水物。