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體質(zhì)顏料的概念、分類及制作工藝（三）
點擊次數(shù)：1717 發(fā)布時間：2008-2-20
石英
用作顏料的氧化硅取自石英石或硅藻石，以及單細胞水產(chǎn)植物的砂質(zhì)骨架沉積物，合成的膠質(zhì)氧化硅也可以用作顏料。從水產(chǎn)有機質(zhì)所得的氧化硅叫作硅藻土或硅藻土氧化硅，在近代顏料應(yīng)用中具有*的地位，它們不同于動物性或植物性的顏料。后者有時叫作“化石”樹脂，由于原始有機質(zhì)的種類太多，用于普通顏料的價值較小。
從石英或硅藻石所得的氧化硅叫作無定形氧化硅，這一用詞雖然不是十分準(zhǔn)確，但通常用來和硅藻土進行區(qū)分。石英或硅藻石在開采后，*步通常是煅燒和用水驟冷，使后續(xù)的打碎和研磨較為容易，zui后用水分選、篩分或空氣浮選。
氧化硅顏料通常含有99%的純SiO2。顏料級氧化硅的折射率為1.55，比重為2.55 ~ 2.65，吸油量為15 ~ 47 g/100 g，3253號篩余物不大于5%。氧化硅的磨蝕性非常好，在常用的涂料基料中難于研磨或分散，因此很少作為涂料的填料。
硅藻石比石英石要軟一些，在組織上也要細一點。硅藻土是一種細粉末，在使用時會影響到環(huán)境的衛(wèi)生狀況，并且在配方?jīng)]有經(jīng)過優(yōu)化的涂料中沉淀很快，盡管有這樣的缺點，但由于其化學(xué)性質(zhì)不活潑和價格低廉，仍然有著較多的應(yīng)用。硅藻土早期曾用于室外建筑涂料，由于硅酸鎂和其它填料有更好效果，因而在此方面的應(yīng)用逐漸減少。但由于硅藻土可以改善涂料的涂刷性和增強涂膜的粘附力，在漿狀木材填料、底漆、平漆、地板漆、船板漆和交通標(biāo)志漆中仍有廣泛的應(yīng)用。
合成的氧化硅顏料大部份作為流平劑，或?qū)ν苛线M行增稠。制造合成氧化硅有兩種方法：一種是空氣溶膠法，以空氣代替氧化硅水溶膠中的液體；還有一種是火燒方法，在此法中，四氯化硅在蒸氣相中發(fā)生水解。兩種方法得到的產(chǎn)品都有非常細的顆粒和非常高的吸油量，因此也影響了它們在涂料配方中的使用。
硅藻土在世界各地有許多的沉積礦，但只有少數(shù)具有足夠細和足夠多的原料而值得開發(fā)。天然的硅藻土zui高含有60%的自由水份，可通過干燥減少或去除。*種方法是將干燥后的物質(zhì)加熱、研磨以及空氣浮選。第二個方法是首先在約540 ~ 1,100℃然燒，除去自由水、結(jié)合水、以及有機物質(zhì)，接著研磨和空氣分選。第三個方法也包括研磨和燃燒，但不同的是和某些化學(xué)物質(zhì)一起在約870 ~ 1,100℃燃燒，這些化學(xué)物質(zhì)是用來漂白和將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變成為合成硅酸鹽，燃燒后的產(chǎn)品用空氣浮選以獲得不同的品級。
硅藻土的主要成份是氧化硅，含量為83 ~ 89%或更多，其它組分主要為Al2O3和Fe2O3，以及少量或微量的鈉、鉀、鈣、鎂、鈦以及其它氧化物。因為硅藻土具有開口、多孔的結(jié)構(gòu)，因而其物理性質(zhì)的變化較大，折射率為1.4 ~ 1.5，比重為2.0 ~ 2.30，平均顆粒大小為1 ~ 60 μm，比表面積為7,050 ~ 67,000 cm2/g，吸油量為30 ~ 210 g/100 g。
顏料級硅藻土在1900年起已在涂料中使用，但從1935年起慢慢減少，由于開發(fā)了適合一般涂料使用的、更白更細的顆粒，其應(yīng)用又重新受到了重視。硅藻土的化學(xué)性質(zhì)不活潑，光澤低、填充率高、吸油量高，在平墻涂料、底漆、交通標(biāo)志漆、半光涂料、偽裝漆、表面漆、水泥和灰泥加工漆、房屋漆、平清漆、平瓷漆等方面得到了較多的應(yīng)用。在乳膠漆和其它水性涂料中，硅藻土不僅可以作為消光劑，也給涂膜提供了遮蓋力。因為硅藻土的結(jié)構(gòu)形狀多樣，在涂膜中也可以產(chǎn)生層疊結(jié)構(gòu)，從而能夠增強
涂膜的強度，改進抗裂性。硅藻土顆粒的開口結(jié)構(gòu)和不規(guī)則形狀會導(dǎo)致涂膜產(chǎn)生相當(dāng)程度的多孔性，這在某些特定情形下是極為有用的。如果表面涂膜需要利用硅藻土的這種*結(jié)構(gòu)，則要避免過度研磨，否則將使硅藻土顆粒破損而降低涂料稠度、增加光澤、減少涂膜的多孔性。
*
用作顏料的*可從天然礦物中提取，或可通過硫酸鈉和硫化鋇溶液反應(yīng)制得，還可以從生產(chǎn)過氧化氫的副產(chǎn)物獲得。*的折射率較低，是立德粉的主要組分。*也是*-鋇復(fù)合顏料的組分，后者為25%銳鐵礦型*和75%*的共沉淀物。當(dāng)鉛白作為室外建筑涂料的主要顏料時，*有時可作為摻合劑。由于涂料是以重量銷售，*因其較高的相對密度而成為一種常用的體質(zhì)顏料。
顏料級*是由礦物重晶石獲得，也可以用合成的*粉沉淀物質(zhì)制成。通常用濕法研磨礦物，進行漂白、沖洗、干燥、分選。高品質(zhì)的*顏料或重晶石顏料至少含有96%的*，其余的主要是氧化硅和石膏，以及微量的氧化鐵。
重晶石顏料的折射率為1.64，相對密度為4.30 ~ 4.46，吸油量為5 ~ 12 g/100 g，平均顆粒大小為2 ~ 5 μm，粒徑范圍為0.1~ 30μm。重晶石顏料的化學(xué)性質(zhì)不活潑，其作為體質(zhì)顏料zui重要的性質(zhì)是它的高密度和低吸油量，易為油和涂料基料所潤濕和容易研磨。由于在酸和堿條件下都相當(dāng)穩(wěn)定，重晶石顏料在高酸性或高堿性涂料中很有效，但在應(yīng)用時需要特別注意配方的調(diào)整，因為比起大部份其它顏料，重晶石更易趨向于快速沉淀。重晶石的其它應(yīng)用還包括油氈和地板復(fù)合涂料。
合成*粉是用含有硫酸離子的水溶液和含有鋇離子的水溶液反應(yīng)制得，其性質(zhì)和重晶石顏料相似，相對密度為4.18~ 4.40，吸油量為13 ~ 30 g/100 g。因為合成*粉的填充率較低，在涂料的應(yīng)用中是比較貴重的一種填料。*粉與重晶石顏料一樣易于快速沉淀，因此需要注意調(diào)節(jié)涂料的配方。其作為涂料的填料對zui終產(chǎn)品亮度的影響很小，在印刷油墨、油氈、油布和橡膠中也有一定的應(yīng)用。
其它體質(zhì)顏料
其它一部分體質(zhì)顏料具有*的性質(zhì)而在涂料中有小范圍的應(yīng)用，這些填料包括碳酸鋇、鋁水化物、亮白、緞白和絲白。
碳酸鋇可從碳酸鋇礦或通過合成沉淀獲得，其用途和*相似。
“鋁水化物”也叫作*，或“輕質(zhì)氧化鋁水化物”，通常是在硫酸鋁溶液中加過量的堿沉淀制得。鋁水化物的主要用途是作為基料，在其上沉淀印刷油墨生產(chǎn)中用到的染料和有機調(diào)色劑。鋁水化物具有較高的吸油量，化學(xué)性質(zhì)非常活潑，價格較貴，在紡織品和紙張的涂料、以及橡膠的填料中有一定程度的應(yīng)用。
亮白是25%鋁水化物和75%*粉的復(fù)合顏料，具有較細的組織和耐腐蝕性，主要用在印刷油墨中。緞白為鋁水化物和硫酸鈣的共沉淀物，主要用在紙的涂裝。絲白是用氯化鈣和鈉氧化硅反應(yīng)制得，主要用于印刷油墨。
除上述各種體質(zhì)顏料外，還有一種在特殊涂料（如交通標(biāo)志涂料）中作為填料的玻璃珠，對入射光有相當(dāng)程度的反射。當(dāng)涂料表面磨蝕后，玻璃珠就曝露出來，成為微小的反光球，使夜晚交通標(biāo)志線的能見度大為改善。通常的品級有100%過70號篩、85~ 100%過80號篩、15 ~ 55%過1440號篩和0 ~ 10%過230號篩，相對應(yīng)的粒徑分別為0.21、0.177、0.105和0.063 mm。玻璃珠還可以在廣告板、、方向指針等的涂料中起填料的作用。