填料在涂料应用的那点事（填料在涂料应用的那点事）

简介

填料是一类在介质中以“填充”为主要作用的微细颗粒状物质，不溶于分散介质中，也称为体质颜料。填料从名称上看很容易被人忽视，但实际上，填料对大多数着色涂层的性能均有很大影响。填料干粉的外观大多为白色或浅灰色，一般其在介质中遮盖力、消色力均很低。白色填充颜料是折光指数相当低的矿物性物料，互相之间的区别在于组成、粒径和颗粒形貌，在有光和半光涂料中呈现出很低的遮盖性能，但在平光漆中却能在低成本的基础上赋予涂层一种“高干遮盖”效应（空气/颜料界面间）。因此，填料可用于调整涂料的光泽、质地、悬浮性、粘度等，填料类型多，性能差异大，填料的主要类型有碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐和氧化物。

通过在介质中加入填料，可有效改变介质中的非颜色性的物理和化学性质。填料不仅能保证涂料具有良好的遮盖力、丰富的色彩，还能赋予涂膜与施工各项特殊功效。作为涂料的填料必须对分散性、白度、颜色、遮盖力、着色力、吸油量、粒度分布、耐酸碱性、耐光性、耐候性及耐温性等根据用途进行规定。

作用

填料在涂料中主要有两方面作用：一是“填充”作用，降低成本；二是通过加入填料改变涂膜或漆料的物理和化学性质。现代涂料技术更加重视填料的第二方面的作用，如通过选择不同种类和数量的填料，可有效改善涂料的贮存性能和施工性能，提高涂膜的机械强度、耐磨性、耐水性、抗紫外线性、隔热性和抗龟裂性等。

种类

在涂料中使用的体质颜料主要品种有天然的重质碳酸钙、重晶石粉、石英粉、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石、白云石、凹凸棒土（含水硅酸镁铝）以及人工合成的轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、合成硅酸钙、硅铝酸钠等。

（一）碳酸钙

碳酸钙是无臭、无味的白色粉末，是应用最广的填料之一，化学式CaCO3，分子量100.09。

在涂料工业中，因碳酸钙具有价廉、无毒、色白、资源丰富、易于在配方中混合及性质较为稳定等优点，被大量用于填充剂。

A.用于底漆中，可增强底漆对于基层表面的沉积性和渗透性；

B.用于厚漆中，可以使涂料增稠、加厚、起填充和补平作用；

C.在半光或无光漆中，则是理想的消光填料；

D.在金属防锈涂料中，碳酸钙水解能生成氢氧化钙，可与铁表面形成氢键而增强涂膜的附着力，还可以吸收H ；

E.重质碳酸钙用在建筑涂料中，吸油量较低，对乳液需要量低，既可以降低乳胶漆的成本，又起骨架作用，增加涂膜厚度，提高机械强度、耐磨性等，因而成为乳胶漆中最常用的体质颜料。

（二） 滑石粉

滑石粉又称水合硅酸镁，分子式3MgO·4SiO2·H2O，由滑石矿直接粉碎而成。粒子呈针状结晶，有滑腻感，有一定的触变性，对粉末涂料的熔融流动性有较大的影响，常用于纹理粉。滑石粉价格便宜，但其吸油量较大，因此配方中添加量有限，其主要性能如下：

A.起骨架支撑作用，降低成本，同时提高涂料的漆膜硬度，主要能增加产品形状的稳定，增加张力强度、剪切强度、绕曲强度、压力强度，降低变形、热膨胀系数；

B.易研磨分散，提高加工效率，降低人工、电量等损耗；

C.悬浮效果好，分散性佳，在涂料中具有防沉淀、易流平的效果；

D.化学性质稳定，具有耐温性、耐候性及抗腐蚀性；

E.具有一定的消光性，适用于哑光涂层，可控制涂料光泽度；

F.能提高打磨和抗水性能，所以适用于金属底漆、防水涂料等。

（三） 硫酸钡

硫酸钡的化学成分是BaSO4，天然产品称为重晶石粉，合成产品称为沉淀硫酸钡。它对光的吸收能力高，可以吸收X射线，外观是致密的白色粉末，密度较大，为4.0-4.5g/cm³。通常密度越大的体质颜料其折射率就越大，故硫酸钡的折射率达到了1.63-1.65，表现出颜色较白，具有一定的遮盖力。

硫酸钡耐酸、耐光、耐热，熔点高达1580℃，不溶于水，吸油量低，重晶石粉吸油量在10mL/100g左右，沉淀硫酸钡吸油值在10-15mL/100g。

天然硫酸钡纯度为85%-95%，粒度较粗，粒度分布宽，一般为2.0-30μm。

合成产品硫酸钡纯度通常都大于97%，粒度小，分布均匀，一般在0.3μm到几微米之间。

重晶石粉在涂料工业中主要用于底漆中，利用它的低吸油量，耗漆量少，可制成厚膜底漆，填充性好、流平性好、抗渗透性好，增加涂膜硬度和耐磨性。

合成硫酸钡性能要优于天然产品，其白度高，质地细腻，抗起霜，抗铁锈污染，是建筑涂料常用填料之一。其缺点是密度大，易沉淀。