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几种非金属矿物在修建涂料中应用剖析

时间:2013-05-19 信息泉源:www.titanos.cn

   1小序
       修建涂料作为修建物的装饰、 ;ぶ柿贤克⒃谛藿ㄎ锿饷,要求有一定的细度、附着力、遮掩力、耐沾污性、耐洗刷性、耐老化性、耐热性、流平性、较短的干燥时间、相宜的最低成膜温度等。当以通例的配方制备的修建涂料达不到要求的性能时,就要求对其举行改性。天下司理人情报-bi.icxo.com由于非金属矿物具有其他矿物质料所不具备的多种特征,如可塑性、黏性、高强度和化学稳固性等,因而人们在制备修建涂料时,常加入种种非金属矿物质料,用于改善或增强涂料某方面的性能,同时还可以降低涂料的本钱。
       在修建涂料的改性制备中,常用的几种非金属矿物有膨润土、硅藻土、高岭土及累托石等。膨润土是以蒙脱石为主要因素,并与众多矿物如高岭石、水铝英石和绿泥石等伴生的一种很是主要的黏土矿物 ;硅藻土是一种水合Mg、Al、si的黏土矿,主要因素为高岭石、水云母、蒙脱石和少量的石英、长石及有机物质 ;高岭土是以高岭石为主体,由多种黏土矿物组成的含水铝硅酸盐混淆体 ;累托石是一种由类云母单位层和蒙脱石单位层在特殊自然条件下组成有序混层结构的有数黏土矿物。
       2非金属矿在修建涂料改性中的应用
       2.1改善涂料的疏散性、稳固性
       膨润土系层状硅酸盐矿物,具有优良的亲水性,与适量的水团结成胶体状,在水中能释放出带电微粒,这种微粒的电斥性使之在涂料中具有优异的疏散、悬浮、稳固等特征,因此常用于涂料中作疏散剂。
       以膨润土、水玻璃和水等为质料制备水性内墙涂料。试验批注,在水性内墙涂料中加入适量的膨润土制备出的涂料比一样平常涂料疏散更匀称(不易沉淀),更耐水,涂膜更平整、平滑、匀称,保色性、耐候性更好。蒙脱石矿物晶体结构属2:1型层状硅酸盐,结构单位层是由两片(Si?Al)-O周围体和中央一片[Al(Mg,Fe)?(O,OH)]八面体组成,结构单位层中保存着阳离子异价类质同象置换,使得蒙脱石晶胞像一个带电的“大阴离子”,具有吸附阳离子的能力,可是阴阳离子问的约束力较弱,这些阳离子可以交流。正因云云,蒙脱石可与涂料成膜物中的有机分子中的极性基团天生“蒙脱石一有机分子”复合物,这种复合物一旦天生后不可逆转,失水后成为疏水性物质,因而增添了涂膜的耐水性。
       以聚乙烯醇(PVA)、轻质碳酸钙、滑石粉、膨润土、适量助剂为质料制成了涂料。试验效果批注,加了膨润土的涂料和未加膨润土的涂料相比,耐水性由1d变为7d,涂膜由掉粉酿成了不掉粉。高岭土作为涂料的添加剂,能改善涂料系统的贮存稳固性、涂刷性 ;改善涂层的抗吸潮性、抗攻击性等机械性能 ;改善颜料的抗浮色和发花性。
       用水洗高岭土、钛白粉、碳酸钙、成膜助剂等多次制备修建涂料。试验发明,使用高岭土制得的涂料在长时间贮存后,其外貌未发明其他乳胶涂料常见的分水征象。
       试验还测得,含有15%高岭土的乳胶涂料的触变指数为3.8,而用等量的碳酸钙取代高岭土后制得的乳胶涂料的触变指数为2.5,这说明含有高岭土的涂料具有优异的触变性、贮存稳固性。这样在施工时就不会流挂,并具有优异的流平性。接纳高岭土作添加剂,有助于知足对涂料提出的日益严酷的性能和耐久性方面的要求。当制备低VOC、高固体分涂料而要求更薄和无疵平滑、灼烁的涂膜时,尤其需要高岭土作添加剂。
       由于累托石黏土颗粒极细,其铝硅酸盐矿物结构中si-O周围体与Al-O八面体片中的羟基或氧原子和有机硅树脂中的烷氧基或环氧树脂中的羟基及环氧基形成氢键,形成交织网状结构,使得累托石矿物与涂料中有机物相互联络,使系统的黏度和稠度增添,起到避免或减缓涂料中颜填料矿物沉降的作用。
       以有机硅树脂、钛白粉等为质料,以钙基累托石取代部分填料制备有机硅树脂涂料,将制得的涂料干燥,成膜后在200℃下烘烤3h。试验批注,钙基累托石用于高温涂料,涂层附着牢靠,无起泡脱落征象,且安排历程较量稳固,不沉淀结块,涂层外观质量显着改善。经钠化改型的累托石疏散于水中,其电动电位增大,颗粒不易絮凝而具有优异的悬浮效果。以累托石为悬浮剂制备涂料],现场试验证实,累托石在涂料中的悬浮性和触变性好,涂料的流平性、涂刷性、防开裂性、涂层外貌强度和耐高温性等指标均优于以膨润土作悬浮剂配制的涂料。
       2.2提高涂料的遮掩力
       作为白色填料,高岭土自己并没有遮掩力,但以一定的比率加入到涂料中,则可起到增量剂的作用,提高涂料的遮掩力。高岭土添加剂已在险些所有类型的水性和溶剂型涂料中被用于对多种颜料的改性。有一个制造商在一种修建用醇酸漆中以一种高亮度细粒高岭土添加剂取代了8%-10%的各色颜料,效果油漆性能险些未爆发任何转变。
       美国Engelhard公司以一种明亮型细粒高岭土产品取代了17%的酚菁绿颜料和14%的钛白,所得涂层具有高反射率和颜色强度。这是由于,高岭土粒子改善了颜料粒子之间的问隔。以高岭土为基础的颜料具有不降低遮掩力、光泽、硬度、柔韧性和其他性子,还能使其性能获得改善的能力。
       从矿源选择、加工要领、配方刷新等方面入手,做了一系列试验,划分用高岭土和碳酸钙在水性涂料中取代15%的钛白粉,最后效果显示,在很大的颜料体积浓度规模内,接纳高岭土取代15%的钛白粉,涂料系统的遮掩力基本没有改变 ;在相同的用量下,高岭土比碳酸钙具有更佳的遮掩力。
       2.3制备特殊功效的涂料
       由于硅藻土多孔,因而具有吸湿和放湿的呼吸功效以及优良的吸附性能。由合成树脂和硅藻土组成涂料,当涂膜外貌的温度低于露点时,可迅速吸收大宗的湿气或结露珠 ;而当高于露点时,能迅速释放吸收的水分,从而有用地避免墙面和天花板等处爆发结露征象,起到自动空调的作用。
       日本报道使用硅藻土乐成研制了几种环保建材,一是用经高温燃烧后的硅藻土多孔粉加热烘干,分级后制备成内墙涂料,能有用地调理室内空气的湿度 ;二是将一种经熔融处置惩罚的改良水泥混入硅藻土,并按0.3%-0.5%的配比往混淆物中添加水,把它涂抹在内墙尤其是茅厕的墙面上,具有显着的除臭功效1131。瑞典弗伦高手艺公司也使用硅藻土自己有数目为活性炭数千倍的超微细孔,研制成一种能吸收难闻气息的墙壁涂料,把硅藻土加入灰泥中,涂抹在墙上,具有吸臭作用。
       除了上述作用之外,在涂料中加入硅藻土,还可控制涂料的光泽度。昆明某研究单位研制成一种硅藻土内墙涂料,其特点是墙面不反光,室内光线柔和,并且内墙的颜色可随审湍转变而改变。
       2.4降低涂料本钱
       在涂料中加入适量的改型钙基膨润土后发明涂料中基料的用量降低了1/3-1/2,从而大大降低了涂料的本钱。
       在涂料中加入一定量的高岭土取代腾贵的钛白粉来提高涂料的遮掩力,这样也降低了涂料的本钱。天下司理人情报-bi.icxo.com在以聚乙烯醇(PVA)为主要成膜物的水性涂料中,由于高岭土与聚乙烯醇的聚相助用可以增添涂膜强度,因而可以镌汰聚乙烯醇用量,使涂料本钱降低约400元/t。
       3结论与展望
       随着房地工业的生长,全球对修建涂料的需求量越来越大,有资料显示,2005年全球修建涂料的需求量高达3000万t左右,与此同时,人们对修建涂料品质、功效性的要求也越来越高,高性能、高等次、高性价比的涂料越来越受到人们的接待。譬如说对环保要求的提高,需要开发出具有抗污染及治理污染物性能的修建涂料。
       非金属矿物质料由于其在晶体结构、物理和化学性子方面的奇异性子,以是在修建涂料性能的提高方面具有较大的应用,例如在膨润土上笼罩具有反应活性的质料,使修建涂料具有抗菌性能及去除有机污染物的性能等。
    综合上述剖析可知,膨润土、硅藻土、高岭土、累托石等非金属矿物在修建涂料中具有各自特殊的用途。随着科学手艺的生长,对这几种非金属矿产资源研究的逐步深入,其用途将被一直地开发完善,其在修建涂料改性中将有着辽阔的应用远景。

 

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