碳酸鈣增強，滑石粉增韌，硫酸鋇增光！
閱讀次數(shù)： 更新時間：2021-04-14
一般的涂料由成膜物質(zhì)、溶劑、顏料、助劑、填料組成。填料是除成膜物質(zhì)外涂料最大的組成成分，所以填料的選擇對于涂料的性能至關(guān)重要。
填料在涂料中的作用主要是以下幾方面：
1.提高涂料與涂膜的機械強度；
2.填充作用，提高固體含量，減少樹脂與溶劑用量，降低成本；
3.賦予涂料好的流動性、施工性能，增加涂膜厚度；
4.提供部分遮蓋，耐候性、抗紫外性作用，延長涂膜使用壽命；
5.特殊功能性，如紫外線屏蔽、耐熱、毒性極小；
6.改善其他添加劑性能，如增稠劑、流變劑、抗靜電劑、紫外光穩(wěn)定劑等。
2015年全球涂料產(chǎn)量為6150萬噸，相對應(yīng)需要的填料超過2000萬噸，它們主要包括碳酸鈣、重晶石粉、石英粉、滑石粉、高嶺土、云母粉、硅灰石、白云石等，這些填料各自有不同的組成結(jié)構(gòu)、化學性能，但都有共同的特點，這些特點是作為涂料填料所必須的：
1.白色或淺色，白度要求一般在90%以上；
2.粒徑小，粒度分布窄，易分散，能全面均勻遮蓋涂層；
3.要有低的吸油性，吸油值低才能提高涂料的臨界顏料體積濃度，節(jié)約樹脂基材，符合現(xiàn)代高固體分涂料的要求。下圖是一些非金屬填料的吸油值/(g/100g)；
4.能使涂料具有良好的流變性（流動性、流平性、懸浮性、增稠性等），使涂料在儲存時不沉淀，便于施工成膜，形成光滑平滑的涂膜；
5.與涂膜其他成分相容性良好又不與其他成分發(fā)生化學反應(yīng)；
6.有適當比表面積、粒子形狀和晶體形態(tài)。它直接影響涂料的粘度、分散穩(wěn)定性、折射率等性能。
按照填料在涂料中起的作用，一般把填料分為普通填料、活性填料、功能性填料和特殊填料；根據(jù)組成成分，又可以分為碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽及氧化物等。
使用不同的填料會傾向于不同的效果。有句話形容三個用量最大的填料：碳酸鈣增強、滑石粉增韌、硫酸鋇增光。這句話很籠統(tǒng)，卻巧妙地點出了它們各自的特點。
一、碳酸鈣：
碳酸鈣是涂料最常用的填料，它還被廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、造紙工業(yè)等。碳酸鈣耐候性好、強度高，價格低廉（常見涂料填料最低），耐磨損，可提高涂料的耐腐蝕性能和涂料的流變性，還能降低粉化速率，改進保色性，提高抗污染性能，缺點是易起白霜。
二、滑石粉：
滑石粉也叫含水硅酸鎂，由滑石礦直接粉碎而成。它具有很好的親油性，在溶劑型涂料中容易分散且不會形成結(jié)塊性沉淀，是溶劑型涂料主要填料，但在水性涂料中易引起結(jié)塊性沉淀所以用量較少，因為它很強的吸油性，在粉末涂料中也不常用。滑石粉基本是纖維狀或片狀，纖維狀耐候性好，但在涂料中流動性差，涂膜平整度也不足；片狀滑石粉能提高涂料流平性、涂膜平整性和保光性。它的化學性質(zhì)極其穩(wěn)定，能耐900度高溫，其缺點在于易粉化，應(yīng)適量使用。
三、硫酸鋇：
外觀是致密的白色粉末，密度為4.5g/cm3，研磨后的重晶石粉被廣泛應(yīng)用于工業(yè)底漆，特別是汽車底漆，也用于需要較高光澤的面漆，微細重晶石粉在乳膠漆中可部分取代鈦白粉。它的吸油量低，密度大，具有很好的填充性能，有利于光澤并有很好的保光性，極高的化學惰性，耐酸、耐堿、耐光，它在高腐蝕的環(huán)境中有很大價值。沉淀硫酸鋇相對重晶石粉其粒徑更小、價格更高，且易沉降，是高光半光粉末涂料的重要填料。
四、云母粉：
云母粉是一種非金屬礦物，含有多種成分，其中49%是SiO2,30%是Al2O3，層狀結(jié)構(gòu),是由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構(gòu)成的復式硅氧層。一般用于涂料的是白云母，它有良好的彈性、韌性、在油性漆中加入少量的云母粉可防止產(chǎn)生裂紋，在墻用乳膠漆也具有防裂和改進洗刷性的功能。濕磨云母粉另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是用作鈦珠光顏料的載體原料。
五、高嶺土：
也叫白云土、觀音土、陶土，得名于江西景德鎮(zhèn)高嶺村。分為水洗高嶺土和煅燒高嶺土兩種，呈片狀或者管狀，遮蓋性好、懸浮性好，水洗高嶺土成本低，有改善涂膜手感的作用；煅燒高嶺土成本高，但白度高、粒徑小，在外墻涂料中應(yīng)用較多，粉末涂料、高檔外墻涂料中可以使用超細煅燒高嶺土代替15%-20%左右的鈦白粉。
六、硫酸鈣：
以兩種基本形態(tài)存在：無水石膏和石膏（石膏粉），涂料中用到最廣的是無水石膏，它可以通過石膏煅燒而成。無水石膏色澤明亮，分散性好，可用于一些有光涂料及其他有特殊要求的涂料。
七、膨潤土：
膨潤土吸水后體積能夠增大至原體積的5-6倍，且在水溶劑中能夠釋放出帶電微粒而使涂料的粒子間產(chǎn)生靜電斥力，所以有顯著的增稠和懸浮作用，已成為低檔內(nèi)、外墻涂料常用的增稠、懸浮劑，在低檔建筑涂料和粉體建筑涂料中有大量應(yīng)用。
八、二氧化硅：
涂料用二氧化硅品種較多，而且性能千差百異。常見的有兩種：氣相二氧化硅（即白炭黑）和石英粉。
白炭黑是一種極純的無定型二氧化硅，外觀為帶藍相或白色松散粉末，化學性質(zhì)十分穩(wěn)定，不溶于除氫氟酸和強堿外的所有溶劑。在涂料中的作用有：1.液體涂料中穩(wěn)定狀態(tài)下有增稠作用；2.觸變性，使較厚的涂膜不至于出現(xiàn)流掛現(xiàn)象；3.防止顏料下沉、起分散作用，粉末涂料中也用于防結(jié)團；4.提高涂膜耐水性、耐熱性。
石英粉密度大、硬度高、耐化學腐蝕，在功能型建筑涂料中，石英粉是耐磨地面涂料和耐酸涂料的主要填料，也是高端墻面膩子的主要填料。天然多孔粉石英也用于液體涂料的消光粉。它綜合性能好，吸油量低，然而分散困難和容易沉底結(jié)塊等缺點導致了其用途相當有限。
