粉末涂料专用解决粉末死角不上粉的问题半枪上粉剂

价格面议2023-12-31 02:52:57
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粉末涂料专用解决粉末死角不上粉的问题半枪上粉剂

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体质颜料在粉末涂料中的应用及进展
粉末涂料由成膜体系(基料)、着色体系(着色剂)与添加剂(或称助剂)三大体系组成的产品配方体系,成膜体系为粉末涂料提供基础性能,着色体系为其提供色彩性能、保护或附加功能,添加剂用来改善或提高粉末涂料某一方面性能。其中着色体系通常采用的是颜料,极少数特殊性产品采用染料,而体质颜料属于颜料中重要的无着色功能的颜料品种。

无论是化学合成或天然矿物经机械研磨体质颜料,均为无机粉体材料。由于无机粉体材料与成膜物质(基料)在化学结构、物理形态存在着显著的差异,两者表面或界面性质不同,导致其相容性和亲和性有较大的差异,因而难以在基质中均匀分散,并难以发挥无机体质颜料的功能性、表面活性和小尺寸等优良特性。

甚至直接或过多地填充往往导致材料的某些力学性能下降以及易脆化等。因此,除了粒度和粒度分布的要求之外,还必须对无机粉体体质颜料表面进行改性,以改善其表面的物理化学特性,增强其与基质的相容性或分散性,以提高材料的机械强度及综合性能,进一步改善其性能并拓宽其应用领域。经表面处理或改性的体质颜料称为活性体质颜料,未经表面处理或改性的称为普通体质颜料。

如常用的有机膨润土是天然钠基膨润土经有机聚合物进行表面处理的活性体质颜料。市场上被称为活性碳酸钙、活化碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶体碳酸钙、白艳华等碳酸钙,虽说叫法多种多样,但归根到底均是普通碳酸钙(轻质碳酸钙或重质碳酸钙)经表面改性剂进行粉体表面改性得到的,实质上是同一类产品。
从化学成分上划分
体质颜料基本上均为钡、钙、镁、铝等金属的硫酸盐、碳酸盐、硅酸
盐等的盐类、氧化物及氢氧化物,或从前两类物质衍生的错合双盐类(见图2)。常用的体质颜料有硫酸钡(天然重晶石粉、沉淀梳酸钡)、碳酸钙(轻质、重质)、高岭土、有机膨润土、硅酸镁(滑石粉)、云母粉、硅土等。钡化合物。分为天然硫酸钡(重晶石粉)和沉淀硫酸钡两种,化学成分为BaSO4。硫酸钡是一种化学性质极为稳定的体质颜料,耐酸、耐碱。可使涂膜坚硬和增加不透性,与少量氧化锌合用还能提高耐磨性。缺点是密度大。不同类型硫酸钡对粉末涂料光泽有不同程度的影响,用于无消光剂成分的粉末涂料产品中,采用沉淀硫酸钡的涂层光泽在90%以上;采用超细天然硫酸钡(粒度在0.1~2μm)光泽在80~90%;而天然消光硫酸钡(通常粒径5~15μm)光泽在60~80%。因此,对于不同光泽产品可选择相应的硫酸钡。对于物理消光产品体系,消光硫酸钡有利于光泽降低,而在化学消光体系,消光硫酸钡对光泽降低无益反而可能会使光泽会上升,建议化学消光产品体系采用超细硫酸钡。
硅化合物。包括粘土、硅土、白炭黑等。石英粉属硅土类,是天然的二氧化硅,质地坚硬耐磨性强,缺点是不易分散,容易沉淀。硅藻土比石英粉软而细,化学性质稳定。硅类体质颜料由于孔隙率较高、吸油量较大,常用来做消光作用填料使用,特别是沉淀白炭黑在溶剂型涂料充当消光剂使用。硅类体质颜料硬度高,可以作用粉末涂料的增硬填充剂。另外,硅类体质颜料具有极高的耐高温性能,又在高温下与铝粉颜料发生化学反应,故常用作耐高温的功能性填充料。而气相白炭黑,具有特殊的晶体结构,常用作粉末涂料后加的流化剂。
从粒径上划分
体质颜料通常是无机粉体材料,粉体材料的颗粒大小分布可以很广,可以从纳米到毫米,因此在描述材料粒度大小时,可以把颗粒按大小分为纳米颗粒、微米颗粒(超微颗粒、微粒、细粒)、粗粒、粗状物等等种类(图3)。纳米材料的颗粒颗粒大小一般在0.1nm~100nm尺寸范围,微米颗粒大小一般在0.1μm~100μm的尺寸范围内,100μm~1mm 为粗粒材料,大于1mm即为粒状物材料。体质颜料也可以根据粉碎加工技术的深度和粉体物料物理化学性质及应用性能的变化,一般将细粉体和微细粉体划分为10~100μm(细粉)、0.1~10μm(超细粉)和0.001~0.1μm(超微细粉)三种。粉末涂料按如上划分属于微米级颗粒产品,通常平均粒径分布在10~90μm范围之内,小于10μm称为超细粉,在于90μm称为粗粉。
纳米材料和宏观材料迥然不同,具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性。纳米材料会表现出特异的光学、电学、磁学、热学、力学、机械、化学等性能,往往不同于该物质在整体(大块固体)状态时所表现的性质。纳米材料如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限开始导电。纳米材料由于极细的晶粒,大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等四大特殊效应,纳米材料与同组成的微米晶体(体相)材料相比,在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能。因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。将纳米材料用于涂料中,这些特殊功能改变了涂料的固有特性,使其某些性能有极大提高。目前,已开发出了许多应用粉末涂料的纳米材料,如纳米硫酸钡、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝、气相纳米氧化铝、气相钠米二氧化硅(又称白炭黑)等。纳米材料与微米级材料表现出明显的补强作用,不再简单地做填充料降成本使用。像纳米二氧化钛、纳米氧化锌等均具有杀菌消毒与吸收紫外线功能。气相氧化铝和气相二氧化硅是用于粉末涂料后混的性能优异的气雾分散剂,用量仅为0.1%~0.3%即大大增强粉末涂料颗粒的流化性分散性能。
体质颜料晶体结构。体质颜料具有晶质与非晶质两类,晶体结构也将影响体质颜料的性能。在众多体质颜料中,具有层状结构的粘土矿物只有高岭土、滑石、膨润土、云母四大类。其结构由两种基本结构层构成:硅氧四面体层和铝氧八面体层或铁氧八面体层(见图4和图粘土矿物的结构单位层有两种类型:蒙脱石(膨润土)型:属三层型的结构单位层(2:1型),由两层四面体夹一层八面体组成,伊利石和绿泥石也属三层型。高岭石型:属双层型的结构单位层(1:1型),由
一个八面体层连接一个四面体层组成。层状结构体质颜料不具备非层状体质颜料具有的高硬度性能,但具润滑性、阻隔作用,用于涂料产品中使涂层具有非常好的爽滑感,可以阻挡

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