重質碳酸鈣是以方解石、大理石、石灰巖、白堊、漢白玉等天然礦物為原料,經機械粉磨加工得到的粉體材料。
建筑涂料一般由3部分組成:主要成膜物質、次要成膜物質和輔助成膜物質。重質碳酸鈣應用于建筑涂料中時主要是作為次要成膜物質,即顏料與填料,具有以下特點:
顆粒形狀方面,由于是采用機械法制備,因此大多為不規則的多棱角狀,表面粗糙。
粒徑方面,大都在微米級以上,如今已經發展出粒度在10μm以下的超細重質碳酸鈣,如12500目(1μm)。
純度方面,應用于涂料中時一般要求不低于97%。
白度方面,一般要求不低于90%。
其他方面,水分不應高于0.5%,pH值應為8.0~9.0之間,吸油值應處于15~33mL/100g的范圍之內。
1、內墻涂料
內墻涂料種類眾多,近年來主要以丙烯酸酯乳液涂料為主,主要技術指標有施工性、低溫穩定性、干燥時間、涂膜外觀、對比率、耐堿性和耐洗刷性等。
重質碳酸鈣應用于內墻涂料中降低其成本的同時,又可改善其諸多性能,如遮蓋力、耐候性、黏度、硬度、耐磨性、耐洗刷性、低溫穩定性等。
研究表明,大方解石加工生產的碳酸鈣具有白度高、雜質元素含量少、粒子形貌均勻規則等特點,應用于內墻乳膠漆中時,涂料對比率、黏度及耐洗刷性能均優于由小方解石或白云石加工生產的重質碳酸鈣。
重質碳酸鈣的粒徑越小,吸油量越大,其耐擦洗性能下降;粒徑大的重質碳酸鈣混合在很細的鈦白粉中時可以充當骨架作用,并且由于吸油量小,使硬度變大,涂膜因此遮蓋均勻。
2、外墻涂料
外墻涂料品種眾多,主要技術指標有施工性、干燥時間、涂膜外觀、對比率、耐水性、耐堿性、耐洗刷性、耐溫變性等。
重質碳酸鈣吸油量比較低,對基料的需要量低,應用于外墻涂料中可起到降低成本、增加涂膜厚度、提高機械強度和耐磨性等作用。
研究表明,白度方面,以高白度重質碳酸鈣粉為體質顏料的涂料為最高;韌性方面,不同品種重質碳酸鈣粉為體質顏料的涂料相差不大;耐洗刷性方面,以品質好、細度小的重質碳酸鈣粉為體質顏料的涂料為最好。
3、地坪涂料
地坪涂料主要有環氧耐磨地坪涂料、聚氨酯彈性地坪涂料、防滑地坪涂料和防靜電地坪涂料4類。主要技術指標有涂膜外觀、附著力、抗沖擊性、耐磨性、干燥時間、拉伸強度、伸長率、耐水性和耐堿性等。
由于地坪涂料填料的選擇原則包括低吸油量、細度適中、性能穩定等,因此重質碳酸鈣是一種很好的選擇。重質碳酸鈣應用于地坪涂料中主要是作為填充材料,起到提高涂料的剛性、硬度、耐磨性、耐熱性和制品的穩定性等作用。
4、防水涂料
防水涂料是指形成的涂膜能有效防止雨水或地下水向建筑物內部滲漏的一類涂料。按照分散介質可分為水乳型和溶劑型兩大類。主要技術指標有耐熱性、不透水性、低溫柔韌性、固含量、拉伸性能、黏結性等。
由于這類涂料一般涂膜較厚,因此不需使用鈦白粉等昂貴的填料,廉價的重質碳酸鈣等都可以提高涂膜的黏度,減少增稠劑的用量;但是由于自身密度大,沉降體積小,重質碳酸鈣應用于其中時又容易導致沉淀,影響產品的貯存。在這類涂料中,重質碳酸鈣的應用主要起到改善拉伸強度、斷裂伸長率、黏度、延伸率等性能的作用。
以陰離子乳化瀝青為基礎原料制備了高黏抗滑水性瀝青防水涂料,該涂料采用重質碳酸鈣作為主體填料,易于分散又使涂料具備適宜的內聚強度和光澤,且儲存穩定較好。
以重質碳酸鈣作為填料制備得到的防水涂料耐酸性能很差。當將重質碳酸鈣與沉淀硫酸鋇進行復配,再作為填料應用于防水涂料配方體系中時,聚合物分子能完全包覆住重質碳酸鈣粒子,同時可提升涂膜的耐酸性,使經過酸處理后的防水涂料斷裂延伸率達到標準要求。
5、防火涂料
根據防火機理可分為膨脹型和非膨脹型兩類。膨脹型防火涂料作為被動型防火涂料,是一種最簡單、最經濟、最有效的阻斷火災快速蔓延的防火材料。但是對這類涂料來說,加入過量的顏填料會對涂層的膨脹起抑制作用,一般只添加極少量無機顏填料以滿足遮蓋力要求即可。
因此,重質碳酸鈣主要是應用于非膨脹型防火涂料中,其作用包括:降低有機涂層中聚合物的比例,減少涂層中能分解的可燃成分;自身受熱分解,吸收大量熱量降低被保護材料溫度,同時不斷分解產生二氧化碳阻隔火焰擴散;自身受熱分解釋放二氧化碳,降低可燃性氣體及氧氣濃度;由于自身偏堿性,可以調節涂料的酸堿性,防止偏酸性的涂料對基材的腐蝕。
資料來源:《曾令威,盧樂民,梁逸昊,等.重質碳酸鈣應用于建筑涂料中的研究進展[J].當代化工,2023,52(11):2761-2766》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
|