涂料中常用的填料类型有哪些？
- 2014-08-19 15:15:00
- admin 原创
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涂料中常用的填料类型有哪些？
涂料中常用的填料有碳酸钙（重钙、轻钙）、重晶石粉（硫酸钡）、滑石粉、高岭土（瓷土地）、多孔粉石英（二氧化硅）、白碳黑、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石、膨润土等。
1）碳酸钙
碳酸钙是涂料用最主要的填料（体质颜料）
涂料用碳酸钙的分类
按特性分类 涂料用碳酸钙按特性主要分轻质碳酸钙和重质碳酸钙。轻质碳酸钙和重质碳酸钙。轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）分普通沉淀碳酸钙、微细碳酸钙、超细碳酸钙、活性碳酸钙；重质碳酸钙（天然产品）分重质碳酸钙、重质微细碳酸钙、重质活性碳酸钙。
按结晶形态分类 沉淀碳酸钙改变工艺、控制结晶，可以得到立方晶系、针状结晶、纺锤形结晶、链状结晶等微细碳酸钙晶体。
按晶体颗粒大小分类 沉淀碳酸钙按晶体大小可以分为：微粒碳酸钙（平均粒径44～60um）；中粒碳酸钙（平均粒径15～44um）；微细碳酸钙（平均粒径1～15um）；超细碳酸钙（0.1～1um）；超微碳酸钙（<0.1um）。
重质碳酸钙产品按粉末细度粒级分为单飞粉（细度粒级200目）、双飞粉（细度粒级325目）和四飞粉（细度粒级400目）；超细碳酸钙（细度粒级1250目）。
碳酸钙在涂料中的应用
碳酸钙是涂料生产中重要的填充剂。碳酸钙在漆膜中起骨架和底材（钢板、木质）的填平作用，增强漆膜沉积性和渗透性。尤其用于金属防锈底漆中，它与金属表面形成氢键，增加其漆膜附着力，并可吸收氢离子以阻止金属形成微电池的腐蚀倾向。另外，碳酸钙的面朝候性好，具有耐磨损、低电解液含量、PH值稳定效应、可提高耐腐蚀性能和涂料的流变性等。粗级别碳酸钙限用于腻子、填孔化合物、金属的底漆及其他产物，它们需要高颜料量、流动性及粗的表面；中等粒级的碳酸钙用在建筑涂料及室内无光或半光漆上；细粒级的碳酸钙主要是沉淀碳酸钙，用于印刷油墨。
重钙可用于各种内用、外用涂料中，最适宜在水性涂料中应用，由于耐酸性差，妨碍了它在外用涂料中的应用。在一般涂料中，重钙的加入量为10%～35%，在各种浮雕化涂料中含量高达50%。
涂料工业采用重钙除用于增量外，主要用于部分取代钛白分（一般为10%～20%，量大时为30%）和彩色颜料，取代轻钙和沉淀硫酸钡，防腐蚀以及部分取代防锈颜料。
重钙用于室内建筑漆时，可单独使用或滑石粉并用。与滑石粉相比，碳酸钙可降低粉化速率，改善浅色漆的保色性和增加抗霉菌性。
和重钙相比，轻钙具有小的粒径和窄的粒径分布范围、高的吸油量和亮度，轻钙可用在需求最大消光效果的地方。在半光、无光油漆和无光乳胶漆中较普遍将轻钙和重钙混合使用。
2）滑石粉
滑石粉是溶剂型涂料中一种通用型填料，由于更细粒级别的滑石粉问世，使它进入了水性系统。目前在各种底漆、中间涂料、路标漆、工业涂料以及内外用建筑涂料中应用。由于滑石粉质地柔软和磨蚀性低，有良好的悬浮性和分散性，因而在我国涂料工业消费滑石粉填料的比重较大。
片状结构的滑石粉具有优良的涂刷性、涂膜的流动性和平滑性、耐水性及磁漆珠不渗入性，主要用于底漆和中间涂料。纤维状滑石粉吸油量更高些，并且具有良好的流变性，可改善涂料的诸多性能，如防储存时沉降和涂刷时流挂、改进施工性能等。
涂料工业用滑石粉有许多级别的产品，如普通粒度的滑石粉（-325目）、微细级（-20um和-10um）滑石粉、超细微级滑石粉（-5um）、化学预处理的滑石粉等，分别适用于各种特定的用途和目的。
较粗粒级的滑石粉用于某些需要粗糙的漆膜中，如内墙底漆中间层和斑纹漆；超细级滑石粉用在控制半光磁漆的光泽、稠度和流挂；微细级和超微细级滑石粉除了能改进涂膜性能外，还具有空间位隔能力，可部分取代TiO2等颜料；化学预处理的滑石粉也可取代TiO2颜料。
滑石粉的一个缺点是吸油量偏高，因此在需要低吸油量的场合，它必须与吸油量低的填料和重晶石粉配合。另外，滑石粉的耐磨性不高，在需要高耐磨性的场合，要加入其他的填料加以弥补。含有其他非金属矿物的滑石粉，因杂质矿物易与酸（如酸雨）反应，故不适合于要求高耐候性的外用涂料中。工业滑石粉因含有有色杂质而白度下降，因而对填料明度要求很高的场合，一般不用滑石粉作填料。滑石粉具有消光性，故它一般不用于高光泽涂料中。
3）高岭土
高岭土是国外涂料工业广泛采用的填料之一。以美国用量为最大，近年为30万吨/年左右，其中煅烧高岭土为10万吨/年以上。
常见用于涂料的高岭土包括超细高岭土、煅烧高岭土、活性高岭土（经表面改性处理）等。高岭土可用于各种涂料中，但以水性建筑涂料为主，特别是内用乳胶漆，由于高岭土在水基性涂料中具有较好的遮盖力，从而能部分替代钛白分颜料。超细高岭土可部分替代钛白分，约代用钛白分量的10%左右，可降低漆的成本，而对漆的光泽、遮盖力，储存稳定性影响不大。煅烧高岭土折射率由原来1.56提高到1.62，弥补了原遮盖力和白度的不足。另外煅烧高岭土能提高涂料的不透明性和涂膜的牢固性，比未煅烧土更具有耐洗刷性和抗粉化性。煅烧高岭土代替部分钛白分在公路标线漆、粉末涂料、建筑外用乳胶漆等得到了一定应用。在外墙涂料中超细高岭土和煅烧高岭土可代替15%～20%的钛白分。在溶剂稀释漆中某些高岭土表现出较差的悬浮性，但经表面改性处理过的煅烧高岭土可克服这些缺点。
4）二氧化硅
多孔粉石英（主要成份SiO2）
多孔粉石英属于一种火山灰沉积岩。该产品自然粒径细（0.5μm左右），颗粒分布均匀，比表面积大（8.3m2/g），外形结构近似球型无棱角状。以电子显微镜图象看，其表面全是纳米级的介孔，平均孔径约为8.8nm（纳米）。
多孔粉石英表面含有一定数量的羟基（-OH）-硅醇。作为极性官能团，用于粉末涂料中有助于提高产品的附着力和粘结性。另一方面，由于羟基的存在，更容易通过偶联剂表面处理，增加其交联、补强的作用，增加产品的物理力学性能又可提高涂膜的拉伸强度。
多孔粉石英中含有Zro2，二氧化锆性质稳定，硬度高，加上多孔粉石英的多孔结构使得涂料有较好的硬度表现，和抗冲击的性能。
多孔粉石英属于二氧化硅体系一种，使用的安全性被认可，已广泛用于粉末涂料、建筑外墙涂料，厚质拉毛涂料、防火涂料、防水涂料、环保涂料、防腐涂料等，廉价的多孔粉石英可以降低粉末涂料的成本，同时替代硫酸钡以减少产品中可溶性钡的含量，达到环保要求。
天然多孔粉石英在涂料中主要起增量和半补强作用，可用于各种涂料和建筑涂料，特别是底漆和中间涂料，细粒晶体SiO2在环氧和聚酚粉末涂料中可取代高达50%的TiO2。
天然多孔粉石英由于它是多孔、高孔隙率的结构，具有各种不同的粒子形状和结构特征，再加有有极好的吸油量（19～25g/100g）,不规则的结构和吸油量的结合产生非常好的消光效果、高的增稠能力和好的颜料悬浮性，涂料中用它作为消光剂。主要用于平光乳胶漆和清漆、底漆及某些混凝土涂料中，它还在涂料中作增加遮盖性颜料遮盖力的填料。
白炭黑（或称轻质二氧化硅）由于比表面积大，热稳定性好可防止颜料沉淀，尤其在乳胶漆中使用，调整漆的有效黏度，改善漆膜流挂并起消光作用，对漆膜耐热稳定性好。
气相二氧化硅是一种多功能体质颜料，又是性能优良的涂料流变控制剂。在液体涂料中，它的流变控制功能包括：增稠、触变、防流挂、覆盖边缘；在固体粉末涂料体系中，增进粉末的自由流动，防止结块和流体化。
5）硫酸钡
用作涂料体质颜料的硫酸钡有天然和合成两种，天然产品称重晶石粉，合成产品称沉淀硫酸钡。
硫酸钡外观为致密的白色粉末，是惰性物质，密度为4.5g/cm3,在体质颜料中最重，化学性质稳定，几乎不溶于水、乙醇和酸，在热硫酸中能溶，耐碱、耐光。杂质含量少的呈玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。重晶石粉的吸油量极低（6g/100g）。沉淀硫酸钡拥有优越的颜色及细的粒子。
重晶石粉填料主要用于要求高涂膜强度、高填充力和高化学惰性的工业底漆和汽车中间涂料，也用于需要较高光泽的面漆中。在乳胶漆中，由于重晶石折射率高（1.637），微细重晶石粉可具有半透明性白色颜料的功能，可在涂料中取代部分钛白分。
6）硅灰石
硅灰石主要成分为偏硅酸钙（CaSiO3）,具有似针状结构，且有好的亮度、折射率（1.62）和相对低的吸油量（20～26g/100g）。
硅灰石在涂料中可作为体质颜料和代替部分白色颜料，起遮盖、增量作用，降低漆的成本。使白漆保持长久明亮的色调。
针状结构的硅灰石（长径比为10:1 ～20:1）,在涂料中可起平光剂的作用，改进涂膜机械强度，有时在增强性涂料中代替有害的石棉。涂料中一般多用较细粒级（如325目）和微细级（10um）硅灰石粉，因为有利于涂料遮盖力的发挥。可用于油性建筑涂料、吸声（隔声）涂料、路标漆、聚乙酸乙烯乳胶漆等。表面处理的硅灰石可用于工业醇酸、环氧等防腐蚀涂料中，提高金属底漆的防腐蚀性，并部分取代活性防锈颜料。
7）云母粉
涂料中主要应用白云母，也可少量应用金云母。主要利用它的高径厚比的片状结构、良好的耐热性、耐候性、透明性、耐化学性、紫外屏蔽性等性能，在防腐蚀涂料、功能性涂料中作填料。在涂料配方中主要用于一些特种油性和水性涂料，其加量从工业涂料的大约20%到浮雕花纹建筑涂料大约40%不等。
湿磨云母粉的一个重要应用领域，是用作钛珠光颜料的载体原料。涂料、油墨、塑料等行业都需要不同规格系列的云母钛珠光颜料。
8）石墨
天然石墨因具有片状结构和良好的遮盖率，可用于钢结构维护涂料中；它的良好导电性和黑颜色，使它可用于电子计算机电屏蔽涂料中，这种涂料可含高达75%的石墨。另一种用途是防静电地板涂料。它可用于耐热涂料、底漆、封闭涂料以及耐水涂料，由于耐光性好，可用于汽车油漆中，作为一种效应颜料。
文章链接：中国环保在线 http://www.hbzhan.com/Company_news/Detail/226007.html
涂料中常用的填料有碳酸钙（重钙、轻钙）、重晶石粉（硫酸钡）、滑石粉、高岭土（瓷土地）、多孔粉石英（二氧化硅）、白碳黑、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石、膨润土等。
1）碳酸钙
碳酸钙是涂料用最主要的填料（体质颜料）
涂料用碳酸钙的分类
按特性分类 涂料用碳酸钙按特性主要分轻质碳酸钙和重质碳酸钙。轻质碳酸钙和重质碳酸钙。轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）分普通沉淀碳酸钙、微细碳酸钙、超细碳酸钙、活性碳酸钙；重质碳酸钙（天然产品）分重质碳酸钙、重质微细碳酸钙、重质活性碳酸钙。
按结晶形态分类 沉淀碳酸钙改变工艺、控制结晶，可以得到立方晶系、针状结晶、纺锤形结晶、链状结晶等微细碳酸钙晶体。
按晶体颗粒大小分类 沉淀碳酸钙按晶体大小可以分为：微粒碳酸钙（平均粒径44～60um）；中粒碳酸钙（平均粒径15～44um）；微细碳酸钙（平均粒径1～15um）；超细碳酸钙（0.1～1um）；超微碳酸钙（<0.1um）。
重质碳酸钙产品按粉末细度粒级分为单飞粉（细度粒级200目）、双飞粉（细度粒级325目）和四飞粉（细度粒级400目）；超细碳酸钙（细度粒级1250目）。
碳酸钙在涂料中的应用
碳酸钙是涂料生产中重要的填充剂。碳酸钙在漆膜中起骨架和底材（钢板、木质）的填平作用，增强漆膜沉积性和渗透性。尤其用于金属防锈底漆中，它与金属表面形成氢键，增加其漆膜附着力，并可吸收氢离子以阻止金属形成微电池的腐蚀倾向。另外，碳酸钙的面朝候性好，具有耐磨损、低电解液含量、PH值稳定效应、可提高耐腐蚀性能和涂料的流变性等。粗级别碳酸钙限用于腻子、填孔化合物、金属的底漆及其他产物，它们需要高颜料量、流动性及粗的表面；中等粒级的碳酸钙用在建筑涂料及室内无光或半光漆上；细粒级的碳酸钙主要是沉淀碳酸钙，用于印刷油墨。
重钙可用于各种内用、外用涂料中，最适宜在水性涂料中应用，由于耐酸性差，妨碍了它在外用涂料中的应用。在一般涂料中，重钙的加入量为10%～35%，在各种浮雕化涂料中含量高达50%。
涂料工业采用重钙除用于增量外，主要用于部分取代钛白分（一般为10%～20%，量大时为30%）和彩色颜料，取代轻钙和沉淀硫酸钡，防腐蚀以及部分取代防锈颜料。
重钙用于室内建筑漆时，可单独使用或滑石粉并用。与滑石粉相比，碳酸钙可降低粉化速率，改善浅色漆的保色性和增加抗霉菌性。
和重钙相比，轻钙具有小的粒径和窄的粒径分布范围、高的吸油量和亮度，轻钙可用在需求最大消光效果的地方。在半光、无光油漆和无光乳胶漆中较普遍将轻钙和重钙混合使用。
2）滑石粉
滑石粉是溶剂型涂料中一种通用型填料，由于更细粒级别的滑石粉问世，使它进入了水性系统。目前在各种底漆、中间涂料、路标漆、工业涂料以及内外用建筑涂料中应用。由于滑石粉质地柔软和磨蚀性低，有良好的悬浮性和分散性，因而在我国涂料工业消费滑石粉填料的比重较大。
片状结构的滑石粉具有优良的涂刷性、涂膜的流动性和平滑性、耐水性及磁漆珠不渗入性，主要用于底漆和中间涂料。纤维状滑石粉吸油量更高些，并且具有良好的流变性，可改善涂料的诸多性能，如防储存时沉降和涂刷时流挂、改进施工性能等。
涂料工业用滑石粉有许多级别的产品，如普通粒度的滑石粉（-325目）、微细级（-20um和-10um）滑石粉、超细微级滑石粉（-5um）、化学预处理的滑石粉等，分别适用于各种特定的用途和目的。
较粗粒级的滑石粉用于某些需要粗糙的漆膜中，如内墙底漆中间层和斑纹漆；超细级滑石粉用在控制半光磁漆的光泽、稠度和流挂；微细级和超微细级滑石粉除了能改进涂膜性能外，还具有空间位隔能力，可部分取代TiO2等颜料；化学预处理的滑石粉也可取代TiO2颜料。
滑石粉的一个缺点是吸油量偏高，因此在需要低吸油量的场合，它必须与吸油量低的填料和重晶石粉配合。另外，滑石粉的耐磨性不高，在需要高耐磨性的场合，要加入其他的填料加以弥补。含有其他非金属矿物的滑石粉，因杂质矿物易与酸（如酸雨）反应，故不适合于要求高耐候性的外用涂料中。工业滑石粉因含有有色杂质而白度下降，因而对填料明度要求很高的场合，一般不用滑石粉作填料。滑石粉具有消光性，故它一般不用于高光泽涂料中。
3）高岭土
高岭土是国外涂料工业广泛采用的填料之一。以美国用量为最大，近年为30万吨/年左右，其中煅烧高岭土为10万吨/年以上。
常见用于涂料的高岭土包括超细高岭土、煅烧高岭土、活性高岭土（经表面改性处理）等。高岭土可用于各种涂料中，但以水性建筑涂料为主，特别是内用乳胶漆，由于高岭土在水基性涂料中具有较好的遮盖力，从而能部分替代钛白分颜料。超细高岭土可部分替代钛白分，约代用钛白分量的10%左右，可降低漆的成本，而对漆的光泽、遮盖力，储存稳定性影响不大。煅烧高岭土折射率由原来1.56提高到1.62，弥补了原遮盖力和白度的不足。另外煅烧高岭土能提高涂料的不透明性和涂膜的牢固性，比未煅烧土更具有耐洗刷性和抗粉化性。煅烧高岭土代替部分钛白分在公路标线漆、粉末涂料、建筑外用乳胶漆等得到了一定应用。在外墙涂料中超细高岭土和煅烧高岭土可代替15%～20%的钛白分。在溶剂稀释漆中某些高岭土表现出较差的悬浮性，但经表面改性处理过的煅烧高岭土可克服这些缺点。
4）二氧化硅
多孔粉石英（主要成份SiO2）
多孔粉石英属于一种火山灰沉积岩。该产品自然粒径细（0.5μm左右），颗粒分布均匀，比表面积大（8.3m2/g），外形结构近似球型无棱角状。以电子显微镜图象看，其表面全是纳米级的介孔，平均孔径约为8.8nm（纳米）。
多孔粉石英表面含有一定数量的羟基（-OH）-硅醇。作为极性官能团，用于粉末涂料中有助于提高产品的附着力和粘结性。另一方面，由于羟基的存在，更容易通过偶联剂表面处理，增加其交联、补强的作用，增加产品的物理力学性能又可提高涂膜的拉伸强度。
多孔粉石英中含有Zro2，二氧化锆性质稳定，硬度高，加上多孔粉石英的多孔结构使得涂料有较好的硬度表现，和抗冲击的性能。
多孔粉石英属于二氧化硅体系一种，使用的安全性被认可，已广泛用于粉末涂料、建筑外墙涂料，厚质拉毛涂料、防火涂料、防水涂料、环保涂料、防腐涂料等，廉价的多孔粉石英可以降低粉末涂料的成本，同时替代硫酸钡以减少产品中可溶性钡的含量，达到环保要求。
天然多孔粉石英在涂料中主要起增量和半补强作用，可用于各种涂料和建筑涂料，特别是底漆和中间涂料，细粒晶体SiO2在环氧和聚酚粉末涂料中可取代高达50%的TiO2。
天然多孔粉石英由于它是多孔、高孔隙率的结构，具有各种不同的粒子形状和结构特征，再加有有极好的吸油量（19～25g/100g）,不规则的结构和吸油量的结合产生非常好的消光效果、高的增稠能力和好的颜料悬浮性，涂料中用它作为消光剂。主要用于平光乳胶漆和清漆、底漆及某些混凝土涂料中，它还在涂料中作增加遮盖性颜料遮盖力的填料。
白炭黑（或称轻质二氧化硅）由于比表面积大，热稳定性好可防止颜料沉淀，尤其在乳胶漆中使用，调整漆的有效黏度，改善漆膜流挂并起消光作用，对漆膜耐热稳定性好。
气相二氧化硅是一种多功能体质颜料，又是性能优良的涂料流变控制剂。在液体涂料中，它的流变控制功能包括：增稠、触变、防流挂、覆盖边缘；在固体粉末涂料体系中，增进粉末的自由流动，防止结块和流体化。
5）硫酸钡
用作涂料体质颜料的硫酸钡有天然和合成两种，天然产品称重晶石粉，合成产品称沉淀硫酸钡。
硫酸钡外观为致密的白色粉末，是惰性物质，密度为4.5g/cm3,在体质颜料中最重，化学性质稳定，几乎不溶于水、乙醇和酸，在热硫酸中能溶，耐碱、耐光。杂质含量少的呈玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。重晶石粉的吸油量极低（6g/100g）。沉淀硫酸钡拥有优越的颜色及细的粒子。
重晶石粉填料主要用于要求高涂膜强度、高填充力和高化学惰性的工业底漆和汽车中间涂料，也用于需要较高光泽的面漆中。在乳胶漆中，由于重晶石折射率高（1.637），微细重晶石粉可具有半透明性白色颜料的功能，可在涂料中取代部分钛白分。
6）硅灰石
硅灰石主要成分为偏硅酸钙（CaSiO3）,具有似针状结构，且有好的亮度、折射率（1.62）和相对低的吸油量（20～26g/100g）。
硅灰石在涂料中可作为体质颜料和代替部分白色颜料，起遮盖、增量作用，降低漆的成本。使白漆保持长久明亮的色调。
针状结构的硅灰石（长径比为10:1 ～20:1）,在涂料中可起平光剂的作用，改进涂膜机械强度，有时在增强性涂料中代替有害的石棉。涂料中一般多用较细粒级（如325目）和微细级（10um）硅灰石粉，因为有利于涂料遮盖力的发挥。可用于油性建筑涂料、吸声（隔声）涂料、路标漆、聚乙酸乙烯乳胶漆等。表面处理的硅灰石可用于工业醇酸、环氧等防腐蚀涂料中，提高金属底漆的防腐蚀性，并部分取代活性防锈颜料。
7）云母粉
涂料中主要应用白云母，也可少量应用金云母。主要利用它的高径厚比的片状结构、良好的耐热性、耐候性、透明性、耐化学性、紫外屏蔽性等性能，在防腐蚀涂料、功能性涂料中作填料。在涂料配方中主要用于一些特种油性和水性涂料，其加量从工业涂料的大约20%到浮雕花纹建筑涂料大约40%不等。
湿磨云母粉的一个重要应用领域，是用作钛珠光颜料的载体原料。涂料、油墨、塑料等行业都需要不同规格系列的云母钛珠光颜料。
8）石墨
天然石墨因具有片状结构和良好的遮盖率，可用于钢结构维护涂料中；它的良好导电性和黑颜色，使它可用于电子计算机电屏蔽涂料中，这种涂料可含高达75%的石墨。另一种用途是防静电地板涂料。它可用于耐热涂料、底漆、封闭涂料以及耐水涂料，由于耐光性好，可用于汽车油漆中，作为一种效应颜料。
文章链接：中国环保在线 http://www.hbzhan.com/Company_news/Detail/226007.html