惰性顏料：提高涂料性能的無形貢獻(xiàn)者

作者：精顏化工日期： 2023-12-07 點(diǎn)擊量：文字大?。?nbsp; 大中小

深入了解惰性顏料：對涂料性能的關(guān)鍵影響因素解析

惰性顏料也稱為填料或填充劑，它們通常成本較低，并且在漆膜中占據(jù)體積。常見的惰性顏料有：硫酸鋇、滑石粉、碳酸鈣、硅酸鹽、二氧化硅、云母、鈦白粉等。

惰性顏料幾乎不吸收光，因此，在固化的漆膜中，從顏色的角度來看并不突出。惰性顏料的折射率與涂料中使用的載體的折射率相似，因此它們提供的光散射非常小。然而，與遮光顏料結(jié)合使用，它們可以以較低的成本提供增強(qiáng)的不透明度。它們提供的其他有價值的功能包括改進(jìn)的機(jī)械性能、流變性調(diào)整、光澤度調(diào)整和增強(qiáng)的屏障保護(hù)。

影響涂料性能的惰性顏料的關(guān)鍵特性

礦物學(xué)：化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、莫氏硬度
物理表征：亮度、折射率、PH值、惰性、吸油率、純度和可溶性鹽的存在
顆粒指標(biāo)：顆粒大小、形狀、粒徑分布和縱橫比

礦物的莫氏硬度

根據(jù)上圖，滑石粉是一種更好的填充顏料，可以改善底漆表面劑的打磨特性，而二氧化硅基顏料如石英（SiO2）由于硬度增加，將在室內(nèi)建筑墻面涂料中提供更好的耐擦洗性。

惰性顏料的化學(xué)成分在決定對性能的整體影響方面也起著巨大的作用。例如，外墻乳膠漆中的碳酸鈣在酸雨存在下會降解，產(chǎn)生二氧化碳和碳酸氫鈣，是水溶性的。這反過來又導(dǎo)致漆膜多孔，碳酸氫鈣遷移到漆膜表面，形成不溶性碳酸鈣的輕微結(jié)霜。

PH值低于7的惰性顏料在用于金屬底漆時會加劇腐蝕。顏料中的鋁有助于提高酸度，而鈣、鉀、鋇和鈉則提供堿度。如果顏料含有可溶性鹽，這些鹽在暴露于濕氣時會導(dǎo)致起泡。

吸油率主要取決于顏料表面積、顏料化學(xué)性質(zhì)以及亞麻籽油潤濕的難易程度。低吸油性等同于降低車輛需求和降低油漆粘度，尤其是在溶劑型涂料中。顏料的折射率（R.I.）測量光從一種介質(zhì)傳遞到另一種介質(zhì)時的彎曲程度。折射率越大，彎曲的光線越多，不透明度越大。大多數(shù)填料顏料的折射率與油漆載體的折射率相似，因此不會導(dǎo)致固化膜的高度不透明。一些填充顏料，如堿性硅酸鋁（nephaline），具有細(xì)粒徑，有助于TiO2間距，從而以較低的成本提供更好的不透明度。

粒子幾何形狀

粒徑、粒度分布和形狀在確定惰性顏料對涂料性能的影響方面起著重要作用。上圖中所示的以下顆?？赡芫哂信c顆粒分析儀所示相同的“顆粒大小”，但將提供不同的物理特性：

針狀或纖維顆粒的縱橫比是平均長度與平均直徑的比值（長50nm、寬5nm的纖維色素的縱橫比為10）。板狀顆粒中的長徑比是與板面相同面積的圓的平均直徑與板的平均厚度之比。針狀或線狀顆粒往往會增強(qiáng)涂層間的附著力，特別是當(dāng)它們垂直于表面取向時，而板狀顏料如果平行于表面取向，可以最大限度地減少氧氣和水分滲透到基材中。后者的例子包括云母和云母氧化鐵。

中位粒徑可能具有誤導(dǎo)性，例如，兩種顏料可能具有相同的中位粒徑，但在整體粒徑分布上差異很大。中值粒徑意味著一半的顆粒較大，一半較小。粒度分布通常表示為D10、D50和D90。下標(biāo)定義了比規(guī)定的微米粒徑更細(xì)的總顆粒的百分比。

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