中國粉體網(wǎng)訊 開篇提問，涂料用碳酸鈣追求功能化產(chǎn)品會(huì)被“辜負(fù)”么？這個(gè)問題，真不好回答，需要自己判斷。
碳酸鈣在涂料配方設(shè)計(jì)中屬于體質(zhì)顏料。我們先看看體質(zhì)顏料的基本情況。體質(zhì)顏料亦稱填料，包括許多化合物，可從自然界得來、直接制造或作為副產(chǎn)品獲得。這些物質(zhì)主要是鋇、鈣、鎂或鋁的鹽類，硅或鋁的氧化物，及從前兩類物質(zhì)衍生的錯(cuò)合雙鹽類。體質(zhì)顏料大多是白色或稍有顏色的粉體，基本不具備著色力和遮蓋力，但具有增加漆膜厚度、調(diào)節(jié)流變性能、改善機(jī)械強(qiáng)度、提高漆膜耐久性和降低成本等作用。
不具備著色力和遮蓋力，在涂料當(dāng)中幾乎是靠邊站了；具有增加漆膜厚度、調(diào)節(jié)流變性能、改善機(jī)械強(qiáng)度、提高漆膜耐久性和降低成本等作用，這其中碳酸鈣有一些作用，但相比之下并不多，再次邊緣化...
但很多人依然承認(rèn)，碳酸鈣是涂料用的主要填料，被廣泛的應(yīng)用于乳膠漆、汽車漆、防水涂料、防火涂料、防腐涂料、地坪漆、木器漆等眾多細(xì)分領(lǐng)域。在這里面，碳酸鈣會(huì)有亮眼的功能化表現(xiàn)嗎？能或不能，挑幾個(gè)典型應(yīng)用一起看看。
1、乳膠漆
輕質(zhì)碳酸鈣可使涂料獲得較高的干遮蓋力（對比率）、良好的附著力和防霉性，還可以改進(jìn)懸浮性，但由于有鈣離子，要注意其與其他化學(xué)品作用可能產(chǎn)生貯存期間涂料增稠或返粗現(xiàn)象，使貯存穩(wěn)定性變差，用量過多時(shí)涂刷性會(huì)變差，適合于內(nèi)墻涂料。重質(zhì)碳酸鈣可以改善涂料的平滑性、懸浮性，提高附著力和防霉性、抗凍融性，降低漆膜起泡和開裂現(xiàn)象，內(nèi)外墻涂料都可使用。
不同碳酸鈣配方的涂層性能指標(biāo)表
當(dāng)然乳膠漆使用的填料遠(yuǎn)不只是碳酸鈣，整體可以分為兩類，一類為吸水性較強(qiáng)的填料，如高嶺土、滑石粉、云母粉、硅酸鋁等，它們提供強(qiáng)烈的觸變凝膠傾向，有相當(dāng)程度的脫水收縮作用、良好的涂刷性和均勻性；另一類為吸水性弱的填料，如硫酸鋇、碳酸鈣、硅灰石粉等，它們提供較少的觸變性、良好的豐滿度等。從這方面來看，填料首要作用是降低產(chǎn)品成本，其次是能起到一定的性能提升作用。
2、粉末涂料
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。在粉末涂料中碳酸鈣起骨架作用，可有效降低成本，提高涂料的上粉率和噴涂面積，增加漆膜厚度，提高涂層耐磨性和耐久性，還可用作高光涂料產(chǎn)品中。
用于粉末涂料中CaCO3的重要參數(shù)
碳酸鈣本身為白色的無機(jī)顏料，與鈦白粉配合使用，能降低成本。碳酸鈣化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，雜質(zhì)少，最適合于一些要求重金屬含量低的環(huán)保產(chǎn)品，如兒童玩具、嬰兒車等。對不同種類填料應(yīng)用于粉末涂料中的性能研究時(shí)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。但是，如果戶外耐候性有要求，不能用它作填料。
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(jià)值。有研究表明，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(shí)改進(jìn)粉末涂料涂膜外觀。
3、PVC抗石擊涂料
通常在PVC抗石擊涂料中加入納米碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣等填料。加入填料有兩個(gè)作用，一是降低成本，二是改善涂料的觸變性等性能。納米CaCO3具有納米尺寸效應(yīng)，比表面積較大，一般是經(jīng)硬脂酸和鈦酸酯等表面處理劑處理，表面含有的羥基使表面原子的活性較大，并與基體樹脂及其它組分有較強(qiáng)的界面相互作用。
抗石擊涂料涂膜的損耗因子隨溫度的變化
納米碳酸鈣的作用主要包括：擴(kuò)大玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍，增強(qiáng)阻尼性能；改善PVC抗石擊涂料的觸變性；提高PVC抗石擊涂料的力學(xué)性能，主要是抗張強(qiáng)度和伸長率增大。
結(jié)語
碳酸鈣價(jià)格低、來源廣、性質(zhì)穩(wěn)定、白度高、硬度適中、吸油值穩(wěn)定、粒徑分布可控，作為一種體質(zhì)顏料幾乎是普遍適用。從上述應(yīng)用案例可知，功能化產(chǎn)品是碳酸鈣產(chǎn)品發(fā)展的重要方向之一，但碳酸鈣的本質(zhì)更傾向于填充，發(fā)揮降本作用，其所體現(xiàn)的功能化更多的是確保在高填充后不降低涂料的性能。
參考來源：
姜佳麗主編《涂料配方設(shè)計(jì)（第二版)》化學(xué)工業(yè)出版社
周春暉主編《碳酸鈣清潔加工和產(chǎn)品鏈》化學(xué)工業(yè)出版社
鄒志群，等：汽車用新型PVC抗石擊涂料的制備及其性能研究，華南理工大學(xué)
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(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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