隨著(zhù)近幾年國家環(huán)保政策的愈來(lái)愈嚴格和消費者環(huán)保意識的增強,消費水平的提高,尤其全國各省市出臺了VOC排放限量標準,給水性木器漆的發(fā)展帶來(lái)了新的機遇,雖然傳統涂料仍然占據著(zhù)較大的市場(chǎng)份額,但水性化是涂料行業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。
目前我國滑石粉生產(chǎn)現狀
目前我國的滑石粉主要產(chǎn)自桂,遼,魯,贛等省區,年產(chǎn)量在280萬(wàn)噸左右,總體來(lái)說(shuō),我國低端滑石粉仍處于供大于求的局面,高端滑石粉的生產(chǎn)能力卻遠遠小于國內外市場(chǎng)的需求,因此,擴大中低檔產(chǎn)品的深加工,開(kāi)發(fā)附加值高的滑石粉產(chǎn)品,是我國滑石工業(yè)需要迫切解決的問(wèn)題。
滑石粉的種類(lèi)以及國家要求標準
滑石粉在許多行業(yè)中有巨大的作用,主要有這九種類(lèi):1:油漆,涂料級滑石粉;2:塑料級滑石粉;3:橡膠級滑石粉;4:電纜級滑石粉;5:造紙級滑石粉;6:防水材料級滑石粉;7:紡織工業(yè)用滑石粉;8:陶瓷級滑石粉;9:化妝品以及醫藥用滑石粉。
針對不同行業(yè)的要求,對滑石粉的細度,白度,失水率,水溶物,酸溶物,燒失量,重金屬含量等要求各有不同,根據GB/T15342-2012的規定,涂料級滑石粉主要有以下要求:
滑石粉在水性木器涂料中的應用
對于水性木器漆而言,對光澤,透明度要求特別高的面漆,滑石粉不加或少加都可以,但對于底漆而言,滑石粉或者其他填料是不可缺少的存在,以利用它的填縫性,一般用量在5%-20%之間均可。
滑石粉在水性涂料中主要有以下幾方面的作用:
<1>作為填充料使用,降低涂料成本,這是根據滑石粉的結構以及本身成本低決定的。
<2>增加物理化學(xué)性能并保持涂料體系的穩定性
由于滑石的分子結構是呈層狀的,所以,用于涂料中時(shí),可均勻的成層疊狀分散在樹(shù)脂中,與樹(shù)脂有較好的相容性和力學(xué)性能的互補性。就像混凝土中嵌入的鋼筋結構網(wǎng),能夠在保持涂料自身的優(yōu)點(diǎn)外,還可形成力學(xué)性能優(yōu)異的增強支撐結構,提高制品的物理性能
<3>增加涂料耐候性和絕緣性
由于化學(xué)性質(zhì)不活潑,也具有耐酸堿,絕緣性,加入到涂料中還可以降低涂料的老化,風(fēng)化及提高電絕緣性能等,
<4>作為輔助消光劑使用
由于其特殊的結構,加入涂料中等涂膜干燥后,表面形成漫反射,可以做消光劑使用,并且增加涂料的耐沾污性。
<5>提供涂料防腐性
因為滑石粉是片狀結構,加入涂料中,由于延長(cháng)了腐蝕物質(zhì)在漆膜的擴散路徑,可改善防護效果
<6>增加手感
這是因為滑石粉有滑膩感,加入涂料中,涂膜干燥后可提供涂膜特殊的手感。
以水性木器漆透明膩子的配方應用為例,如下表:
涂料性能檢測:
此配方中,加入滑石粉,主要是利用了滑石粉的填充特性,減少了涂層缺陷,提高了耐蝕性,并且可以增加漆膜硬度。加入滑石粉可以降低乳液使用量,降低成本,并且可以提高涂料固含量,進(jìn)而使涂層的表干能力,回粘性均得到提高,也增加了一次成膜厚度,減少施工時(shí)間。此配方加入滑石粉也利用了滑石粉的較好打磨的特性以及HAS-333的高透明特性。當然,對于實(shí)色的水性木器漆,也可以用白度較高,遮蓋力強的創(chuàng )宇TP型系列滑石粉代替。
滑石粉在水性木器涂料中需要注意的問(wèn)題
1、滑石粉添加量的選擇:
我們在水性木器涂料中加入滑石粉,主要是想利用滑石粉的低成本,填充性,良好打磨的特性,但滑石粉的添加量也需要有個(gè)度。
<1>滑石粉會(huì )對木器漆的透明度造成影響:當然,對于高透明度的滑石粉,如上述配方中的創(chuàng )宇HAS-333以及類(lèi)似型號HAS-666對透明度影響較小,這個(gè)就需要配方設計者根據不同的油漆類(lèi)型來(lái)進(jìn)行選擇。
<2>滑石粉添加量過(guò)高會(huì )造成附著(zhù)力的下降
這是因為水性涂料基本上都是單組份涂料,漆膜固化屬于物理變化,當底漆直接與木板接觸時(shí)候,涂膜在木板表面的導管或其他細小溝槽內形成一系列的“漆釘”,附著(zhù)力的大小在很大的程度上決定于涂料中成膜物質(zhì)向基材表面的滲透程度和形成“漆釘”的多少,所以,隨著(zhù)滑石粉,也可以是其他填料的增加,涂膜的附著(zhù)力會(huì )出現輕微下降。
所以,在滑石粉等填料在水性木器漆應用的時(shí)候,我們不僅需要考慮滑石粉的種類(lèi),也需要對滑石粉用量做一個(gè)選擇,一般情況下,適量的滑石粉會(huì )增強漆膜的硬度,填充性,韌性以及打磨性,并且可以降低成本,但過(guò)多的添加量(比方說(shuō)當PVC>CPVC時(shí),樹(shù)脂不能完全包裹潤濕填料)會(huì )造成漆膜的附著(zhù)力不好,涂膜龜裂,透光率變差等弊病。所以在進(jìn)行滑石粉選用時(shí),我們可以根據配方的PVC和CPVC來(lái)進(jìn)行試驗,選定。
2、沉淀問(wèn)題
讓我們先來(lái)了解一下填料沉淀的一個(gè)理論公式(Stockesformula公式):沉降速度:V=2r2(ρ-ρ1)g/9n,式中,V代表粒子沉降速度,r代表粒子半徑,ρ代表粒子密度,ρ1代表溶劑密度,n代表液體粘度,g重力加速度。從中可以得出:體系粘度越高,粒子密度越小,半徑越小,越不容易沉淀,反之易沉淀。
所以,在涂料應用中,如果沉淀過(guò)快生成,則應該選取細度和密度小的滑石粉,另外要根據整體配方,使涂料體系粘度不要過(guò)低,當然,分散劑的選取以及良好的分散也會(huì )影響沉淀的生成。
3、絮凝問(wèn)題
我們知道,滑石粉作為一種無(wú)機填料,與有機高聚物分子材料(乳液)之間在物理結構和化學(xué)形態(tài)上有較大的差異,缺少親和性,滑石粉在涂料中也不是溶解在體系中,而是以一種微小的顆粒分散在其中,所以我們有時(shí)要對滑石粉表面進(jìn)行改性,改善滑石粉與聚合物之間的界面結合力,提高滑石粉粒子與聚合物的均勻分散性,相容性和穩定性。