涂料填料(二)

涂料填料（二）

(四) 硅酸盐类

1) 滑石粉滑石粉是将天然滑石粉矿粉碎而成，其主要成分为水合硅酸镁，分子式

3MgO·SiO2·H2O，为白色鳞片状结晶，并含有纤维状物，含有杂质者呈淡黄色、淡绿色、淡蓝色等。滑石粉晶体属单斜晶系，呈六方形或菱形。滑石粉中与氧结合的镁原子夹在两个片状二氧化硅之间，形成层状结构，相邻层之间依靠弱的范德华力结合在一起，当有剪切力作用时，层间容易分离。滑石粉是已知矿物中最软的，莫氏硬度1，密度2.7—2.8g/cm3，化学性质不活泼，在加热至900℃高温时仍稳定，非导电体，有滑腻感。

滑石粉其片状结构对其应用具有决定性的影响。其吸油量也比球状填料大，能影响涂料的黏度和流变性质，通常表现出结构黏度的性质。在临界PVC以下，滑石粉几乎没有遮盖力，一旦超过临界PVC时，其遮盖力变大。与云母相比，滑石粉的增强效果没有那么显著，但却可以降低裂纹敏感性。

在用于典型的内墙涂料时，可提高耐擦洗性；用于防腐涂料时，由于延长了腐蚀物质的扩散路径，可改善防护效果；与沉淀硅酸盐相似，滑石粉也可以充当颜料的隔离剂，提高颜料的着色效果。其缺点在于易于粉化，因此必须选择适当用量。

2) 高岭土高岭土通常也称瓷土、中国黏土，主要矿物成分为高岭石，它是各种结晶岩破坏后的产物，分子式AlO·SiO2·nH2O，它也是片状结构。

由于其电荷分布的作用，高岭土在水介质中形成以中国不很稳定的结构。电荷的分布是这样的，即在片状颗粒的边缘带正电，表面带负电。如果用量大，这种作用会形成凝胶，是涂料不能流动，且会受到浸润剂和分散剂的抑制。一般加入高岭土，可以改善触变性和抗沉淀性。煅烧黏土对流变性能没有影响，但却可以像没有经过处理的黏土一样，具有消光作用、增加遮盖性和增加白度，这些都类似于滑石粉。

高岭土一般吸水性较大，不适合提高涂料的触变性，不适合于制备憎水性涂膜。高岭土产品粒径在0.2—1μm之间。粒径大的高岭土吸水性小；消光效果好，粒径小的高岭土（1μm 以下），可用于半光涂料和内用涂料。

高岭土可分为煅烧高岭土和水洗高岭土。一般来说，煅烧高岭土的吸油量、不透明性、孔隙率、硬度和百度都高于水洗高岭土。

性能煅烧高岭土水洗高岭土

折射率 1.62 1.56

相对密度 2.50—2.63 2.58

莫氏硬度3—42

GE白度/%84—9780—92

中位颗粒/μm0.8—2.90.2—4.8

吸油量/（g/100g）50—9530—45

比表面积/（㎡/g）8—166—20

赫格曼细度/μm4—5.55—6

10%悬浮液的pH 5.0—6.0 3.5—8.0

粒子形状片状卷曲状/片状

3) 硅灰石硅灰石的主要成分为偏硅酸钙，理论组成是CaSiO3，分子量116.4。硅灰石颜色为白色，莫氏硬度4.5—5.0，相对密度2.8，折射率1.62.它具有湿膨胀性低、吸油率

低、电耗率低等特性。硅灰石属三斜晶系，经常呈针状或纤维状，在一定程度上硅灰石可以代替石棉使用。它具有增强作用、降低裂纹敏感性及一定的增稠和触变作用。

硅灰石在涂料工业中可以作为体质颜料兼增量剂使用，它能增加白色涂料明亮的色调，在不使涂料白度和遮盖力下降的条件下，能取代部分钛白粉，并能长时间保持这种色调。

a) 硅灰石吸油量低，具有很高的填充量，可以降低涂料成本；

b) 硅灰石的针状结晶使它可以作为涂料良好的平光剂，并可改善涂料

的流平剂；

c) 硅灰石的粒子形状，使它还可以用作为涂料良好的悬浮剂，是色漆

的沉淀柔软易于再分散；

d) 硅灰石碱性大，非常适用于聚醋酸乙烯涂料，能使着色颜料分散均

匀；

e) 硅灰石还具有改进金属涂料的防腐蚀能力，在自清洁型涂料中作为

增强剂；

f) 除用于水性涂料外，还可以用于底漆、中间涂层、油性涂料、路标涂

料等；

g) 在沥青涂料中可用来取代石棉；

h) 硅灰石用于涂料中，能提高涂料的耐磨性和耐候性，其原因是由于

它的片状和纤维状结构，在涂膜中薄片相叠，储能增加涂膜的屏蔽外，还有

较强的反射紫外线的能力，因而提高了涂膜的耐老化性；

i) 硅灰石和二氧化硅一样，可增加涂膜的遮盖力。

据资料介绍，用它代替20%的钛白也不会改变涂膜的不透明性和其他性质；硅酸盐和二氧化硅的不透明度大，原因是粒子表面富有亲水性。水向这些颜料粒子中扩散要比向乳胶粒子中扩散容易得多，干燥以后在融合的乳液涂膜内形成微细的空气/二氧化硅界面，提高了涂膜的不透明性。

人工合成产品为水合硅酸钙，其化学组成为CaSiO3·nH2O。它是由硅藻土与石灰混合后，高温下载水浆中形成，这种合成产品有可分为常规型和处理型。它是白色蓬松粉末，比天然硅灰石质轻、蓬松，具有较高吸附能力，粒度较小（10—12μm），高比表面积（175㎡/g），吸油量高达280g/100g，密度2.26g/m³，折射率1.55，pH为9.8。

4) 云母粉云母石复杂的硅酸盐类。从化学组成来看，云母就是滑石粉的晶格中的硅一部分被铝所取代，属单斜晶系，晶体常呈六方片状，属于片状填料，有玻璃光泽。云母的组成非常复杂，因为含有各种不同的金属盐，所以有不同的光泽。

云母粉是天然云母经过干式或湿式研磨后，除去杂质，经分级过滤、干燥而成。外观为银白色至灰色，密度在2.82g/m³左右，折射率1.58，吸油量40—70g/100g，硬度2.5，粒径5—20μm。

云母粉在涂料中的水平排列可阻止紫外线的辐射而保护涂膜，可以改善整个系统的光稳定性，还可防止水分穿透。云母粉具有优良的耐热性、耐酸性、耐碱性和电气绝缘性，能起阻尼、绝缘、减震作用，能提高涂膜的机械强度、抗粉化性、耐久性，可用于阻尼漆、防火漆、乳胶漆等。

在含有滑石粉的配方中加入云母，涂料的抗腐蚀性提高，表面硬度增加，耐擦洗性提高，颜料的效率提高。