高效增電劑高光亞光通用鋁型材料粉末涂料專用

從化學(xué)成分上劃分
體質(zhì)顏料基本上均為鋇、鈣、鎂、鋁等金屬的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸
鹽等的鹽類、氧化物及氫氧化物，或從前兩類物質(zhì)衍生的錯(cuò)合雙鹽類(見(jiàn)圖2)。常用的體質(zhì)顏料有硫酸鋇(天然重晶石粉、沉淀梳酸鋇)、碳酸鈣(輕質(zhì)、重質(zhì))、高嶺土、有機(jī)膨潤(rùn)土、硅酸鎂(滑石粉)、云母粉、硅土等。鋇化合物。分為天然硫酸鋇(重晶石粉)和沉淀硫酸鋇兩種，化學(xué)成分為BaSO4。硫酸鋇是一種化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定的體質(zhì)顏料，耐酸、耐堿?？墒雇磕?jiān)硬和增加不透性，與少量氧化鋅合用還能提高耐磨性。缺點(diǎn)是密度大。不同類型硫酸鋇對(duì)粉末涂料光澤有不同程度的影響，用于無(wú)消光劑成分的粉末涂料產(chǎn)品中，采用沉淀硫酸鋇的涂層光澤在90%以上;采用超細(xì)天然硫酸鋇(粒度在0.1~2μm)光澤在80~90%;而天然消光硫酸鋇(通常粒徑5~15μm)光澤在60~80%。因此，對(duì)于不同光澤產(chǎn)品可選擇相應(yīng)的硫酸鋇。對(duì)于物理消光產(chǎn)品體系，消光硫酸鋇有利于光澤降低，而在化學(xué)消光體系，消光硫酸鋇對(duì)光澤降低無(wú)益反而可能會(huì)使光澤會(huì)上升，建議化學(xué)消光產(chǎn)品體系采用超細(xì)硫酸鋇。

氧化鋁具有硬高的特性，粉末涂料配方采用部分氧化鋁有助于增強(qiáng)涂膜硬度。另外，氣相納米氧化鋁是綜合性能最優(yōu)異的氣霧分散劑，有助于改善粉末涂料流動(dòng)性。氫氧化鋁屬于功能性材料，通常用作阻燃劑，具有阻燃、無(wú)毒消煙作用。特別是氫氧化鋁微偏堿性，用于純環(huán)氧化學(xué)消光體系有助于光澤降低。若氫氧化鋁與超細(xì)天然碳酸鈣搭配用于純環(huán)氧化學(xué)消光體系，那么得到的粉末涂料產(chǎn)品光澤在 2%以下，屬于極無(wú)光產(chǎn)品，且光澤幾乎不受烘烤條件影響，在"冷爐"中幾乎不會(huì)升高。

用于粉末涂料的體質(zhì)顏料，其粉體粒粒通常在0.1~20μm之間，在
粉末涂料中主要起著填充補(bǔ)強(qiáng)作用，所以通常被稱為填充料。然而隨體質(zhì)顏料平均粒度的不同，其物理性能也會(huì)隨之改變，如對(duì)光的折射散射力、吸油量等。通常，粉粒徑越小，折光指數(shù)越低。如著色顏料級(jí)金紅石型鈦白粉折光指數(shù)(折射率)為2.76，聚合物的折射率約1.48，體質(zhì)顏料的折射率為1.4~1.7，相比而言著色級(jí)白色顏料二氧化鈦的白折射率與聚合物基料相差較大，因此在粉末涂料產(chǎn)品中作為白色顏料使用。一旦將其粒徑做到納米級(jí)，其折光率與聚和物的非常接近，這意味著納米二氧化鈦已喪失了做白色顏料的著色功能。常規(guī)粉末涂料通常粒徑分布在10~90μm范圍之內(nèi)，最佳平均粒徑介于30~45μm之間，小于10μm稱為超細(xì)粉，大于90μm稱為粗粉，普通粉末涂層設(shè)計(jì)厚度在60~80μm。最新發(fā)展起來(lái)的薄涂層粉末涂料，通常粉末粒徑分布于10~30μm范圍之內(nèi)，其平均粒徑在15~25μm之間，涂層厚度設(shè)計(jì)在20~30μm。在粉末涂料中，從與高聚物分子的作用來(lái)說(shuō)，體質(zhì)顏料粒徑越小越好，因?yàn)轶w質(zhì)顏料粒徑越小，則其增強(qiáng)作用越大。但粒徑過(guò)小，在目前加工技術(shù)條件下，體質(zhì)顏料的加工和分散較困難，因此，一般體質(zhì)顏料的粒徑控制在0.1~20μm內(nèi)為好。當(dāng)小于0.1μm之后，體質(zhì)顏料將隨粒徑變小，表現(xiàn)出較強(qiáng)的補(bǔ)強(qiáng)作用，明顯改善更提升粉末涂料某些性能。如硬度、耐磨性、柔韌性、耐候性、耐化學(xué)性、耐沾污性、抗菌性等等。這時(shí)的體質(zhì)顏料已是納米級(jí)材料，粒徑是影響體質(zhì)顏料在粉末涂料中應(yīng)用性能的一個(gè)重要因素。粒徑介于0.1~100nm的粉體材料，即小于0.1μm的體質(zhì)顏料已歸屬于納米材料。納米材料(Nano Material)是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(0.1-100nm)或由他們作為基本單元構(gòu)成的具有小尺寸效應(yīng)的零維、一維、二維、三維材料的總稱。納米材料是指由納米顆粒(nanoparticle)組成，納米顆粒材料又稱為超微顆粒材料。特征維度尺寸在納米量級(jí)(1~100nm)的固態(tài)材料，具有尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子比例大等四大特點(diǎn)。納米材料是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態(tài)的固體顆粒材料,即處在原子簇和宏觀物體交界的過(guò)渡區(qū)域。從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點(diǎn)看，該系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介觀系統(tǒng)，具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，即具有一系列新的特點(diǎn)。

納米材料和宏觀材料迥然不同，具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇異或反常的物理、化學(xué)特性。納米材料會(huì)表現(xiàn)出特異的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、化學(xué)等性能，往往不同于該物質(zhì)在整體(大塊固體)狀態(tài)時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)。納米材料如原本導(dǎo)電的銅到某一納米級(jí)界限就不導(dǎo)電，原來(lái)絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級(jí)界限開(kāi)始導(dǎo)電。納米材料由于極細(xì)的晶粒，大量處于晶界和晶粒內(nèi)缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等四大特殊效應(yīng)，納米材料與同組成的微米晶體(體相)材料相比，在催化、光學(xué)、磁性、力學(xué)等方面具有許多奇異的性能。因而成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。將納米材料用于涂料中，這些特殊功能改變了涂料的固有特性，使其某些性能有極大提高。目前，已開(kāi)發(fā)出了許多應(yīng)用粉末涂料的納米材料，如納米硫酸鋇、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁、氣相納米氧化鋁、氣相鈉米二氧化硅(又稱白炭黑)等。納米材料與微米級(jí)材料表現(xiàn)出明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用，不再簡(jiǎn)單地做填充料降成本使用。像納米二氧化鈦、納米氧化鋅等均具有殺菌消毒與吸收紫外線功能。氣相氧化鋁和氣相二氧化硅是用于粉末涂料后混的性能優(yōu)異的氣霧分散劑，用量?jī)H為0.1%~0.3%即大大增強(qiáng)粉末涂料顆粒的流化性分散性能。
從體質(zhì)顏料粒形及晶體結(jié)構(gòu)上劃分
體質(zhì)顏料顆粒形狀。體質(zhì)顏料供應(yīng)的粒子大小范圍從0.01到44μm有不同的形狀，包括球狀、纖維狀(或針狀)和片狀等，不同形狀的體質(zhì)顏料在各種聚合物中表現(xiàn)出不同的作用效果。粒子形狀影響顏料的堆積、涂膜的柔軟性、開(kāi)裂彌補(bǔ)等，粒子尺寸和粒子尺寸分布影響遮蓋力、粘度、涂膜孔隙率、基料和表面活性劑的需求量、光澤、細(xì)度等。體質(zhì)顏料是否與基料起反應(yīng)關(guān)系到鹽水噴霧，起泡，抗腐蝕和開(kāi)裂。一般來(lái)說(shuō)，纖維狀、薄片狀的體質(zhì)顏料有助于提高制品的機(jī)械強(qiáng)度，但不利于成型加工。反之，球狀體質(zhì)顏料可以改善制品的成型加工性能，但卻可能使機(jī)械強(qiáng)度下降。體質(zhì)顏料是通過(guò)磨碎礦石或分裂石頭的形狀，或通過(guò)化學(xué)沉淀并根據(jù)需要再精制和尺寸分級(jí)過(guò)程來(lái)制造。它們的尺寸分離是采用濕法或干法過(guò)篩、浮選、離心分離等手段。原料的來(lái)源及處理過(guò)程將影響顏料的性能。
體質(zhì)顏料晶體結(jié)構(gòu)。體質(zhì)顏料具有晶質(zhì)與非晶質(zhì)兩類，晶體結(jié)構(gòu)也將影響體質(zhì)顏料的性能。在眾多體質(zhì)顏料中，具有層狀結(jié)構(gòu)的粘土礦物只有高嶺土、滑石、膨潤(rùn)土、云母四大類。其結(jié)構(gòu)由兩種基本結(jié)構(gòu)層構(gòu)成:硅氧四面體層和鋁氧八面體層或鐵氧八面體層(見(jiàn)圖4和圖粘土礦物的結(jié)構(gòu)單位層有兩種類型:蒙脫石(膨潤(rùn)土)型:屬三層型的結(jié)構(gòu)單位層(2:1型)，由兩層四面體夾一層八面體組成，伊利石和綠泥石也屬三層型。高嶺石型:屬雙層型的結(jié)構(gòu)單位層(1:1型)，由
一個(gè)八面體層連接一個(gè)四面體層組成。層狀結(jié)構(gòu)體質(zhì)顏料不具備非層狀體質(zhì)顏料具有的高硬度性能，但具潤(rùn)滑性、阻隔作用，用于涂料產(chǎn)品中使涂層具有非常好的爽滑感，可以阻擋