湿法绢云母在涂料中的应用

PAGE湿法绢云母在涂料中的应用一．湿法绢云母在涂料中的功能机理在涂料中，添加湿法绢云母粉，可以屏蔽紫外光照射，提高涂层的耐侯性，延迟粉化、变色;因其具备高纵横比的二维片状结构，可以增强涂层的综合机械性能，防水抗渗、抗龟裂，增强耐污自洁性；同时提高涂料的耐酸、耐碱、耐高温和防腐性能。1：晶体的偏光效应，屏蔽紫外线无机填料的消光性能决定于矿物晶体的取向不同，决定于其吸收或反射紫外线的能力。无机矿物的消光作用程度与光轴角有关，光轴角越大灰暗度越浅，干涉色越高；光轴角越小，灰暗度越高，消光作用越好。绢云母矿物结构属单斜晶体系，光轴角为15-30°、白云母的为30-50°，常规矿物填料的光轴角为60-80°，所以绢云母矿物屏蔽紫外线，微波的作用要好于白云母，比其它无机填料更优越。另外遮光效应与矿物的排列有序度有关，颗粒状、纤维状矿物在涂膜中排列无序，取向随意。而片状绢云母在涂膜中具有高度的定向性，一般为平行排列，上下重叠，当上下两薄片的光轴面相互垂直时将会产生全消光，斜交时产生干涉色。绢云母晶体中含有结晶水，比白云母高2%，结晶水的折光率1.33而铝硅酸盐的折光率为1.522-1.615，两者相差较大，折光效应较强，绢云母结构中层与层之间间距约为10Å，与紫外线和微波的波长相近。当自然光穿过绢云母晶体时，因晶体偏光振动，将光分解成光速不等的两束偏光，再穿层时再分解，偏振光能量逐次衰减至零时，则完全屏蔽，出现消光。2：高纵横比的片状结构，提高涂膜的机械性能和抗透水性绢云母具有高纵横比的晶体片状结构，而且无论超细至何种程度均为片状结构。无机矿物在涂料中对涂膜强度、遮盖力的作用与矿物的物理形状有关，一般按下列顺序递减：片状＞纤维状＞柱状＞粒状。另外绢云母具有活性羟基基团，容易与乳胶液、溶剂中分子链相结合、缠连，在涂膜中平行排列，上下重叠，使涂膜内部形成一种致密的层网状结构，增加水分的穿透途径，从而大大提高了涂膜的综合机械性能和抗渗透性。二．湿法绢云母在涂料中的应用功能验证1：绢云母的紫外线屏蔽性能验证高性能的涂料希望原材料能提供优良的耐候性，一般认为：填料的耐候性取决于对紫外线屏蔽能力，屏蔽紫外线的能力越强对涂料的耐侯性贡献越大。现将涂料常用的碳酸钙、滑石粉、高岭土以及湿法绢云母、干法风选（精选）绢云母等填料与钛白粉的紫外线吸收光谱于图1。图1：钛白粉、绢云母等颜填料吸光率测定图PAGE备注：1、检测仪器型号：Lambda900UV/VIS/NIRSpectrometer；图表显示：金红石钛白粉吸收紫外线波谷达到88%，在所有颜填料中对紫外线的屏蔽功能最强；在填料中：碳酸钙、滑石粉、硅灰石等填料对紫外线的屏蔽功能基本上没有表现，高岭土的吸收紫外线的波谷为59%，干法（精选）绢云母吸收紫外线的波谷为48%，湿法绢云母吸收紫外线的波谷达到85%，湿法绢云母吸收紫外光的能力接近金红石钛白粉，具有极强的紫外线屏蔽功能。2：湿法绢云母片状叠加阻隔功能验证在环氧富锌底漆涂料体系中，同一配方，不添加绢云母与添加不同规格的绢云母粉，进行常规项目检测，具体实验结构如下：A：试验配方：甲组份试验配方见表1，乙组份实验配方见表2B：配漆比为：甲：乙=10：1C：检测结果见表3表1：甲组份参考配方序号原料名称规格或产地质量备注160%601环氧树脂岳化12二甲苯:环氧己酮=3:12防沉剂浙江丰虹13触变剂进口0.44二甲苯进口85丁醇工业2.66锌粉湖南长沙757绢云母不定0-5表2：乙组份配方序号原料名称规格或产地质量备注1650聚酰胺武进东风化工262二甲苯进口373丁醇工业37表3：检测结果表品种性能空白湿法绢云母干法（精选）绢云母伊利石绢云母漆膜外观平整光滑平整光滑平整光滑平整光滑储存性（1周）良好良好有少量沉淀发胀附着力（级）1111冲击（kg.cm）50505050柔韧性（mm）1111耐水性（h）336★336★336★336★耐盐水性（h）312512348365耐盐雾性（h）144600150315备注：“★”：指耐水性检测到336h后，样板没坏，而停止试验。从以上试验结果可以看出：绢云母粉因其片状叠加阻隔功能，可以明显提高漆膜的耐盐水和耐盐雾性能，同时湿法绢云母粉要优于干法（精选）绢云母粉和伊利石绢云