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        【原創(chuàng)】粉末涂料用碳酸鈣研究進(jìn)展


        來源:中國粉體網(wǎng)   昧光

        [導(dǎo)讀]  一文了解碳酸鈣在粉末涂料中的應(yīng)用。

        中國粉體網(wǎng)訊 粉末涂料是一種新型的不含溶劑100%固體的涂料,大部分是由樹脂、固化劑、顏填料等部分組成。因其無溶劑、無污染、可回收、可降低施工強(qiáng)度和涂膜機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn),深受消費(fèi)者喜歡,已廣泛應(yīng)用于門窗、建筑、汽車、家具等多個領(lǐng)域。

         

        1、粉末涂料分類與應(yīng)用

         

        根據(jù)樹脂交聯(lián)的方式不同,粉末涂料可分為熱固性和熱塑性兩種。常見的熱塑性涂料有:聚氯乙烯、聚乙烯以及氟樹脂粉末涂料;常見的熱固性粉末涂料有:聚酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯型粉末涂料。

         

        目前,粉末主要在工程機(jī)械行業(yè),如薄板件和小件產(chǎn)品上。產(chǎn)品種類從熱塑性粉末涂料向涂層性能更優(yōu)的熱固性粉末涂料轉(zhuǎn)移。在功能方面,由最初的防腐蝕保護(hù)作用向裝飾、保護(hù)和功能化并重的方向發(fā)展,越來越多的功能性粉末涂料品種也受到關(guān)注,比如抗菌涂料、疏水涂料、耐高溫涂料、耐候性涂料、重防腐涂料等。行業(yè)發(fā)展趨勢是,開發(fā)低溫固化粉末涂料、提高邊角孔洞縫覆蓋能力、開發(fā)2C1B(干噴干)工藝等。


        粉末涂料制備及噴涂過程

         

        與傳統(tǒng)溶劑型涂料相比,粉末涂料有以下優(yōu)點(diǎn):①無揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的排放,利用率達(dá)98%以上,符合當(dāng)前建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求;②減少了有機(jī)溶劑對人體健康的危害,也避免了有機(jī)溶劑運(yùn)輸過程中諸如火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn);③使用粉末涂料時膜厚容易控制,且工藝較為簡便,易于實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè);④由于可采用高分子量有機(jī)樹脂,使用粉末涂料得到的涂膜機(jī)械性能更高。

         

        2、碳酸鈣在粉末涂料中的應(yīng)用

         

        除了透明粉末涂料之外,一般的粉末涂料都需要添加填料,填料是粉末涂料配方中重要的組成部分。在粉末涂料中,填料的作用是提高涂膜的硬度、剛性、耐劃傷性等物理性能,同時改進(jìn)粉末涂料的松散性和提高玻璃化溫度等性能。另外,在滿足涂膜各種性能的情況下,還可以降低涂料成本。

         

        不同填料對環(huán)氧粉末涂料性能的影響

         


        粉末涂料中常用的品種有沉淀碳酸鋇、重晶石粉、輕質(zhì)CaCO3、重質(zhì)CaCO3、高嶺土、滑石粉、膨潤土、沉淀二氧化硅、云母粉、石英粉等。從功能性考量,填料的應(yīng)用必須有所取舍,硅灰石粉、云母粉具有很好的防腐性能,但云母粉對涂層的柔韌性不利,同時硅灰石粉、云母粉吸油量大,會嚴(yán)重降低涂層光澤和流平性能;硫酸鋇、碳酸鈣填料對涂層光澤和流平性能影響較弱,但會對涂層防腐性能影響較大。

         

        對不同種類填料應(yīng)用于粉末涂料中的性能研究時發(fā)現(xiàn),CaCO3可以作高光產(chǎn)品的填料,而且它的光澤度不輸于其他填料;一般半光產(chǎn)品,可以直接加入CaCO3調(diào)出,無須加入B68類的消光劑,可節(jié)約成本;CaCO3還可提高涂料的上粉率和噴涂面積,尤其用在混合粉中比較明顯。

         

        用于粉末涂料中CaCO3的重要參數(shù)


         

        需要指出的是,與硫酸鋇相比碳酸鈣作為填料有一定的劣勢,產(chǎn)品比重小,顆粒比較蓬松,吸油量略高。不過,通過選擇合適的有機(jī)改性劑對碳酸鈣進(jìn)行表面包覆改性處理可降低碳酸鈣的吸油量,改善產(chǎn)品加工性能,提高碳酸鈣在粉末涂料中的應(yīng)用價值。

         

        有研究指出,CaCO3填料用表面活性劑、偶聯(lián)劑等處理后,可改進(jìn)填料在粉末涂料中的分散性,提高添加量,同時改進(jìn)粉末涂料涂膜外觀。

         

        伍林偉等研究了添加不同改性劑的重質(zhì)碳酸鈣在環(huán)氧聚酯粉末涂料中對產(chǎn)品的影響,以硬脂酸和偶聯(lián)劑改性的重質(zhì)碳酸鈣,其加工性、漆膜光澤度與普通碳酸鈣相比均有明顯提升,采用偶聯(lián)劑改性的碳酸鈣對漆膜的沖擊強(qiáng)度和附著力均有提升。

         

        碳酸鈣與白云石主要區(qū)別


        徐永華等對比研究了不同重質(zhì)碳酸鈣在乳膠漆、無機(jī)涂料以及聚酯粉末涂料中的應(yīng)用情況發(fā)現(xiàn),聚酯粉末涂料中,以白云石為原礦生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣,其加工性、漆膜光澤度、漆膜白度和對比率等性能均顯著優(yōu)于同規(guī)格的小方解石和大方解石產(chǎn)品。

         

        結(jié)語

         

        粉末涂料的制備和應(yīng)用有一定的特殊性,碳酸鈣在粉末涂料中應(yīng)用可以多挖掘粉體粒徑、形貌、純度、白度、水分含量、吸油值、比表面積等指標(biāo)及改性技術(shù)的作用,總結(jié)加工工藝和不同礦源之間的差異,以此挖掘?qū)S眯彤a(chǎn)品。

         

        參考文獻(xiàn)

        伍林偉,等:改性碳酸鈣在環(huán)氧 /聚酯粉末涂料中的應(yīng)用研究,江西廣源化工有限責(zé)任公司

        龔懷軍,等:非金屬礦物填料在涂料中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,江西廣源化工有限責(zé)任公司

        巴旭民,等:石油天然氣管道外涂環(huán)氧粉末涂料,合肥工業(yè)大學(xué)

        謝俊青,等:超細(xì)粉末涂料流動性機(jī)理及提升研究,天津大學(xué)

        李翠紅,等:粉末涂料研究進(jìn)展,邢臺學(xué)院

         

        (中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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        作者:昧光

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