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體質(zhì)顏料的概念、分類(lèi)及制作工藝(二)
點(diǎn)擊次數(shù):1537 發(fā)布時(shí)間:2008-2-20
鎂顏料
硅酸鎂(H2Mg3(SiO3)4)可從天然產(chǎn)物中獲得,其中含有滑石、皂石以及其它一些組分,其顆粒形貌主要有兩種,纖維狀或針狀、片狀或云母狀。典型的硅酸鎂產(chǎn)品一般含有7.0% CaO,某些特殊用途的高達(dá)15.0%。硅酸鎂的相對(duì)密度為2.60 ~ 2.98,吸油量變化很大,從20以至89 g/100 g,折射率約為1.59,顆粒大小的分布較寬。硅酸鎂對(duì)普通的涂料基料具有化學(xué)惰性,除非CaO的成份明顯的超過(guò)6.0%。
由于規(guī)酸鎂耐久度好,并且不會(huì)在常用的油性基料中出現(xiàn)沉淀,適合用于室外涂料。而因?yàn)榻M織結(jié)構(gòu)較粗,硅酸鎂不能用于瓷漆,但新開(kāi)發(fā)的細(xì)顆粒品級(jí)使硅酸鎂的應(yīng)用范圍擴(kuò)大。硅酸鎂在外墻漆中zui主要的用途是增加薄膜強(qiáng)度,防止開(kāi)裂,主要原因是其纖維狀或針狀,片狀或云母狀的顆粒對(duì)涂膜的開(kāi)裂產(chǎn)生了抑制作用。在室內(nèi)平光漆中,硅酸鎂用來(lái)控制光澤或亮度,防止流掛,同時(shí)減少流動(dòng)和流平。
碳酸鎂、堿性水合碳酸鎂以及氧化鎂是三種其它的鎂化合物,分別有不同的用途。
碳酸鎂在自然界中以菱鎂礦存在,其開(kāi)采過(guò)程與一般礦物相同,包括粉碎、研磨、分級(jí)等,主要用在水泥、橡膠產(chǎn)品和紙張中。雖然某些碳酸鎂含量高達(dá)45%的天然碳酸鈣(白云石)在歐洲有一定的應(yīng)用,但在北美洲直接應(yīng)用于涂料的場(chǎng)合很少。
堿性水合碳酸鎂(11MgCO3·3Mg(OH)2·11H2O)也叫作鎂的輕碳酸鹽,將白云石礦煅燒,去除CO2后余下的氧化物浮懸在水中,通進(jìn)CO2,有選擇性的沉淀出鈣的碳酸鹽,同時(shí)溶解*得到酸性碳酸鹽,加熱濾液,沉淀出堿性碳酸鎂,在進(jìn)一步加熱后去除CO2,過(guò)濾出堿性水合碳酸鎂,干燥并研磨。
CaCO3·MgCO3→CaO·MgO + 2CO2
CaO·MgO + 2H2O→Ca(OH)2+ Mg(OH)2
Ca(OH)2+ Mg(OH)2+ 3CO2→CaCO3+ Mg(HCO3)2+ H2O
14MgHCO3→11MgCO3·3Mg(OH)2·11H2O + 17CO2
此種鎂的輕碳酸鹽作為輕度洗滌劑應(yīng)用在橡膠中,在印刷油墨合涂料中也有應(yīng)用。氧化鎂(MgO)是用堿性水化碳酸鎂或粗的白云石礦石煅燒而成,應(yīng)用在橡膠、水泥,但很少應(yīng)用在涂料中。
高嶺土
高嶺土通常稱(chēng)為“瓷土”,主要成分為硅酸鋁,通常A12O3含量為37.5 ~ 44.5%,SiO2為44.8 ~ 53.1%,并含有少量的鐵、鈉、鉀、鈦、鈣和鎂的氧化物,折射率約為1.56,比重為2.58 ~ 2.63,吸油量的范圍較廣,從25到70g/100 g,顆粒大小較細(xì)的為0.2~ 2 μm,較粗的可達(dá)70 μm。
高嶺土的顏色差別較大,從白色以至乳白色或灰色。高嶺土的化學(xué)性質(zhì)不活潑,填充率較大,加上價(jià)格便宜,所以被廣泛的應(yīng)用。在涂料中的應(yīng)用包括室內(nèi)平光漆、半光漆、底漆、倉(cāng)柵漆、貨車(chē)漆等。由于有良好的干遮蓋力,高嶺土也廣泛的用于水性漆、乳膠漆以及造紙工業(yè)和紡織涂料。顏色性能較差的高嶺土多應(yīng)用在油氈、地板配料和油布中。
通常需要對(duì)高嶺土進(jìn)行后續(xù)處理,如煅燒,以改善其某些性質(zhì)。煅燒高嶺土的Al2O3含量在42.1 ~ 45.3%之間,SiO2為51.0~ 53.1%,燒灼損失幾乎為零,吸油量略高于未經(jīng)煅燒的高嶺土,通常為47 ~ 75 g/100 g。煅燒的作用是改進(jìn)光澤或亮度,同時(shí)使涂料有更好的遮蓋力和鮮艷光亮度。
對(duì)高嶺土的后處理還包括添加分散劑和在顆粒表面用樹(shù)脂或疏水性有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行處理,zui后分成各種品級(jí),其顆粒大小較平均且分布范圍較狹窄。這種品級(jí)的高嶺土多應(yīng)用在噴漆、瓷漆以及平漆中。
云母
云母為鋁和鉀的正硅酸鹽,化學(xué)結(jié)構(gòu)式為K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。顏料級(jí)云母只從白云母或金云母取得,具有片狀顆粒結(jié)構(gòu),這正是其可用作體質(zhì)顏料的主要原因。主要生產(chǎn)過(guò)程是用干磨或濕磨對(duì)云母礦進(jìn)行沉淀,浮懸的云母用離心機(jī)回收,然后干燥分選。特級(jí)云母或微粒云母的平均顆粒大小分別為5 ~ 10 μm和10 ~ 20 μm,也有經(jīng)過(guò)表面處理的品級(jí)。
云母的折射率為1.58 ~ 1.606,相對(duì)密度為2.5 ~ 2.83,吸油量為30 ~ 74 g/100 g,除了微粒級(jí)外,325號(hào)篩余物為3 ~ 30%。云母顆粒的片狀結(jié)構(gòu)和對(duì)紫外線(xiàn)的不透明度可以增強(qiáng)室外建筑底漆和zui后加工涂膜的抗裂性和耐久性。當(dāng)涂膜曝露在空氣中時(shí),小片顆粒的發(fā)光特性有時(shí)會(huì)影響到涂膜的外觀。云母顆粒的形狀以及化學(xué)穩(wěn)定性使其在多孔表面和金屬的底漆、乳膠漆、水性漆、壁紙、金屬粉狀涂料(如鋁、青銅、金箔)等多種體系中都有一定程度的應(yīng)用。
還有以下一些鋁硅酸鹽體質(zhì)顏料。浮石是一種火山灰或錯(cuò)合的鋁、鉀和鈉硅酸鹽的玻璃質(zhì),由于具有顆粒粗、多孔、質(zhì)脆的特性,在平漆、交通標(biāo)志漆以及其它的加工漆中有一定程度的應(yīng)用。典型品級(jí)的浮石約含有84%硅酸鋁,相對(duì)密度為2.22,粒徑為40 ~ 60號(hào)篩孔大小。膨土是一種膠質(zhì)土,其膨脹作用可進(jìn)行有效的填充并且礦物本身具有顏料性質(zhì),因而在水性漆或乳膠漆中有少量的應(yīng)用,典型品級(jí)的相對(duì)密度為2.75,吸油量為23 g/100 g。白土與膨潤(rùn)土的成份、性質(zhì)和用途相似,折射率為1.63,相對(duì)密度為2.9,吸油量為26 g/100 g。