碳酸钙在涂料中有什么应用
碳酸钙是一种无毒、无味、无刺激性的白色粉末,是用途最广的无机填料之一。碳酸钙呈中性,基本上不溶于水,溶于酸。根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。碳酸钙是地球上常见物质,存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内,亦为动物骨骼或外壳的主要成分。碳酸钙是重要的建筑材料,工业上用途甚广。
碳酸钙在乳胶漆中的应用
1重钙的作用
(1)作为体质颜料,具有填充作用,使之细腻、均匀、白度高。
(2)具有一定的干遮盖力,一般使用超细产品,当其粒径与钛白粉粒径接近时,可提高钛白粉的遮盖效果。
(3)可提高漆膜的强度、耐水性、干性、耐擦洗性。
(4)改善保色性。
(5)降低成本,使用量为10%~50%。缺点:密度大、易沉淀,使用量不宜过大。
2轻钙的作用
(1)作为体质颜料,具有填充作用,细腻,增加白度。
(2)具有一定干遮盖力。
(3)密度小,比表面积大,具一定的悬浮性,起到防沉作用。
(4)降低成本。
(5)增加手感。缺点:易起白霜、发胀、增稠,使用量不宜过大,不能用于外墙涂料中。
碳酸钙在粉末涂料中的应用
(1)可用作高光涂料产品的填料。
(2)半光涂料产品,一般可直接加入碳酸钙配制,无须加消光剂,节约成本。
(3)本身为白色的无机颜料,可与钛白粉配合使用,降低成本。
(4)相对其它填料,碳酸钙最适合于一些要求重金属含量低的环保产品,如儿童玩具、婴儿车等。
(5)可提高涂料上粉率和喷涂面积,尤其用在混合粉中较明显。
(6)如果户外耐候性有要求,不能用它作填料。
(7)因其吸油量高,易引起漆膜表面橘皮,这时可在基料中加入少许氢化蓖麻油。
(8)起骨架作用,可增加漆膜厚度,提高涂层耐磨性和耐久性。
碳酸钙在木器涂料中的应用
(1)作有色底漆的填充料,降低成本。
(2)增加漆膜强度,耐磨。
(3)轻钙有少许增稠作用,易触变,防沉淀性好。
(4)重钙在漆膜中降低打磨性,在罐中易沉淀,要注意加强防沉性。
(5)提高漆膜的光泽度、干性、增白。
(6)不宜与耐碱性的颜填料一起使用。
下碳酸钙在涂料中的用量大吗涂料用轻钙还是重钙
轻质碳酸钙(calcium carbonate light)和重质碳酸钙(calcium carbonate heavy)的组成都是碳酸钙,都是涂料、塑料等工业的常用填料。一级品的含量为99.1% ,二级品的含量为97.9%,重质碳酸钙和轻质碳酸钙的区别如下:
1.最主要区别是用途不同 轻钙用于填料,电焊条,有机合成等,重钙用于生产无水氯化钙、重铬酸钠、水泥等。
2.重质碳酸钙(ground calcium carbonate or heavy calcium carbonate)就是天然碳酸钙,由方解石经粉碎制得,价格便宜,在乳胶漆中使用和轻质碳酸钙相比,容易沉降。轻质碳酸钙(precipitated calcium carbonate)又叫沉淀碳酸钙,粒度比重质碳酸钙小,吸油量比重质碳酸钙大,价格比重质碳酸钙高。他们都是乳胶漆中常用的填料,最好搭配使用。
3.重钙是矿石天然粉碎制的,轻钙是通过人工合成制的。在涂料中都有大的应用量。
4.重钙稳定,但相对轻钙易沉。
5.轻钙在沉降方面好些,但吸油量大于重钙,价格一般也较重钙贵些,尽管稳定性方面不如重钙,但还是具备稳定性的,即使是外墙漆,其应用量也是很大的!
三青漆告诉你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。
生产油漆是碳酸钙的另一个重要用途。碳酸钙是油漆生产中重要的填充剂,细度和颗粒分配决定了油漆的透明度。还有,碳酸钙耐候性好,具有耐磨损、低电解液含量、PH稳定效应、可提高耐腐蚀性能和涂料的流变性等重要特性。碳酸钙在水基涂料系列也非常重要,它能提高速干性能,在公路划线方面有重要意义。
水性涂料行业:碳酸钙在水性涂料行业的用途更为广泛,能使涂料不沉降,易分散,光泽好等特性,在水性涂料用量为20-60%。
纳米活性碳酸钙,应用于高档油墨产品,其作为主体颜填料有良好的分散性、透明性、提高光泽和遮盖力。具有优异的吸收性和高干性,使用于高速印刷。可调节油墨颜色、浓稠度等性能,调节墨性,降低成本。
1、橡胶:碳酸钙大量填充在橡胶制品中可以增加制品容积,从而节约昂贵的天然橡胶或合成橡胶,达到降低成本的目的;改进加工性能,而且添加比例的变化不会影响橡胶的硫化体系;改进硫化胶性能,起补强或半补强作用;可以通过改变碳酸钙填充量来调节硬度;在乳胶胶浆中和橡胶的胶水中调整粘度等。
2、塑料:在塑料中添加碳酸钙能起到一种骨架作用,提高塑料制品尺寸的稳定性;提高塑料制品的硬度和刚性;碳酸钙的添加可以改变塑料的流变性能;提高制品的表面光泽和表面平整性;减少塑料制品的收缩率、线膨胀系数、蠕变性能,有助于塑料的加工成形;提高塑料制品的耐热性,改进塑料的散光性;降低塑料制品的成本。
3、造纸:在纸张中添加大量碳酸钙可以保证纸张的强度、白度,同时降低成本、碳酸钙在白度、不透明度、细度上都优于滑石粉;碳酸钙在铜版纸中做涂料的白色颜料,优点是白度高,能调节油墨吸收性,有较好的遮盖力和光学性质。
4、涂料:碳酸钙是在涂料中大量使用的填料,起一种骨架作用。在油性涂料中填充碳酸钙可以使涂料增稠、加厚,起一种填充和补平作用。在面漆中碳酸钙是理想的消光填料;在水性涂料中由于碳酸钙是白色又亲水,价格又便宜,所以获得大量应用。
碳酸钙还在医药、食品、饲料、油墨、牙膏、化妆品等领域有着大量的应用。而且随着科学的技术的进步和发展以及国家相关政策的影响,碳酸钙的用途必将越来越广,需求量也会越来越大。
碳酸钙是用途极广的宝贵资源石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上,以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。
作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史,在现代工业中,石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料,是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩,优质石灰石经超细粉磨后,被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。
据不完全统计,水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂,超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生资源,随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展,石灰石的应用领域还将进一步拓宽。
扩展资料
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粉(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。
参考资料来源:百度百科-碳酸钙
涂料中使用填料,降低成本不是唯一作用。填料所起的主要作用与功能是:
1)在涂料中起骨架、填充作用,增加漆膜厚度,使漆膜丰满坚实;
2)调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等;
3)改善漆膜的机械强度,如提高耐磨性和耐久性;
4)调节涂料的光学性能,改变涂膜的外观,如消光等;
5)成膜物质发生化学反应,使之成一个整体,使涂膜能有效地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐候性,延长涂膜的使用寿命;
6)作为涂料中的填充剂,减少树脂用量,降低生产成本;
7)对涂膜的化学性能起辅助作用,如增强防锈、抗湿、阻燃性等。
8)不同的涂料品种和等级对填料的技术要求是不一样的,但对涂料用填料的一般要求如下。
9)白度应高,特别是在对涂膜颜色要求很高的涂料中,白度一般要求在90%以上。
10)易分散,这不仅有利于降低涂料生产时研磨分散的能耗和时间,更重要的是有利于涂料性能的发挥,因为填料和颜料的分散好坏,对涂膜性能(光泽、颜色、耐久性等)有直接的影响。
11)要有较低的吸油性,吸油值低才能提高涂料的临界颜料体积浓度(CPVC),节约树脂基料,才能适应符合环保要求的现代高固体分涂料的要求,才能制备出含量更高的预分散填料浆,才能与吸油值日趋降低的颜料(特别是钛白粉)相配套。