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1.前言
填料也稱體質(zhì)顏料。這種顏料的著色力跟遮蓋力較小，是白色跟無色的超細(xì)粉粒。它跟著色顏料一起分散在粉末涂料中，用以提升粉末涂料的機械 強度等。且應(yīng)滿足下列條件。
(1)不溶于水跟有機溶劑，有非常好的分散性，無色或白色，不含雜質(zhì)的超細(xì)粉粒；
(2)耐酸、耐堿、耐候性好；
(3)成本低。
每種填料在粉末涂料配方中所起的作用不盡一模一樣，本文探討了沉淀硫酸鋇、云母粉、空心玻璃微珠跟納米氧化硅這四種填料對粉末涂料產(chǎn)品性能的影響。
2.四種填料本身的性能
2．1沉淀硫酸鋇
沉淀硫酸鋇化學(xué)成份為BaSO4，晶體屬正交晶系的硫酸鹽礦物。常呈厚板狀或柱狀晶體，多為致密塊狀或板狀、粒狀集合體。質(zhì)純時無色透明，條痕白色，玻璃光澤，透明至半透明。三組解理完全，夾角等于或近于90°。摩氏硬度為3～3．5，份額為4．0～4．6。
在粉末涂料角度，沉淀硫酸鋇能增強粉末涂料的流平性跟保光性，而且跟所有的色料有較好的兼容性。可使粉末涂料在噴涂工藝中達(dá)到理想的涂膜厚度，且上粉率高。
2．2云母粉
絹云母屬云母類礦物，是一種片狀細(xì)粒白云母。結(jié)構(gòu)呈二八面體，即由兩層硅氧四面體跟一層鋁氧八面體構(gòu)成，四面體的活性氧跟附加陰離子位于兩層六面網(wǎng)中央，構(gòu)成活性結(jié)晶水基團(tuán)。解理完全，可劈成極薄的片狀，徑厚比大。絹云母晶體化學(xué)成份為K0.5—1(Al，F(xiàn)e，Mg)2(SiA1)4O10(OH)2nH2O，擁有絲絹光澤，徑厚比>80，呈白色或淺灰白色，份額為2．6～2．7，硬度為2～3，富有彈性，可彎曲。耐高溫，耐化學(xué)品腐蝕性強，對紫外線擁有極佳的屏蔽作用。它的細(xì)磷片狀結(jié)晶體結(jié)構(gòu)可提升涂層的致密性，阻止水分滲入。
絹云母的化學(xué)結(jié)構(gòu)跟高嶺土相近，兼具了云母類礦物跟粘土礦物的多種特點。其應(yīng)使用于涂料中，可大幅提升涂膜的耐候性，抗透水性，增強涂膜的附著力跟強度，改善涂膜的表觀。同時染料粒子易進(jìn)軍絹云母粉的晶格層間，從而持續(xù)顏色長久不褪色。此外絹云母粉還擁有抗藻防霉的功能，國外常使用于船舶跟海洋涂料。所以，絹云母粉對涂料而言是一種價格性能比優(yōu)異的多功能填料。
2．3空心玻璃微珠
空心玻璃微珠是一種微小、中空的圓球狀粉末，密度在0．1g／cm3～0．5g／cm3之間，粒徑可根據(jù)需要在1～500微米之間選擇。擁有重量輕、體積大、導(dǎo)熱系數(shù)低、抗壓強度高、絕緣、自潤滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蝕、防輻射、無毒，以及分散性、流動性、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。空心玻璃微珠可直接填充于絕大部分類型的熱固性、熱塑性樹脂產(chǎn)品中。在粉末涂料中應(yīng)用時，空心玻璃微珠能夠起到以下作用。
(1)隔熱、絕緣、吸水率低。空心玻璃微珠的內(nèi)部是真空或稀薄氣體，跟環(huán)氧樹脂存在密度及導(dǎo)熱系數(shù)差，因此它擁有隔熱的特性，是耐高溫粉末涂料的極佳填充劑。微珠的隔熱特性還可減輕因粉末涂層經(jīng)受急熱跟急冷而引起的熱沖擊。極低的吸水率使粉末涂料能夠長期貯存。
(2)可改善粉末涂層的物理機械性能�？招牟Ａ⒅樘盍峡稍黾臃勰┩苛系挠捕雀鷦偠�。但抗沖擊性能下跌，下跌的多少跟對中空玻璃微珠的表面處理有關(guān)。如選用正確的偶聯(lián)劑進(jìn)行預(yù)處理，可減少對材料抗沖擊性能的影響。
(3)吸油率低。跟常規(guī)填充材料碳酸鈣比較，空心玻璃微珠的吸油量更低。不一樣型號空心玻璃微珠每100g的吸油率在7mg～50mg之間，而每100g輕質(zhì)碳酸鈣的吸油率高達(dá)120mg～130mg，重質(zhì)碳酸鈣也高達(dá)50mg～60mg。這種低吸油率的填充材料在生產(chǎn)經(jīng)歷中變相地增加了填充量降低了綜合成本。
2．4納米氧化硅
納米氧化硅是一種重要的高科技超微細(xì)無機新材料。因其擁有粒徑非常小、比表面積大、表面吸附力強、表面能大、化學(xué)純度高、分散性能好、穩(wěn)定性好等，在眾多學(xué)科及領(lǐng)域內(nèi)具優(yōu)點，有著不得替代的作用。納米二氧化硅俗稱“超微細(xì)白炭黑”，作為添加劑、催化劑載體廣泛使用于各行業(yè)中。
將納米氧化硅添加到環(huán)氧樹脂的基體粉末涂料中，在結(jié)構(gòu)上會完全不一樣于用粗晶SiO2。添加的環(huán)氧粉末涂料。粗晶SiO2一般作為補強劑加入，主要分布在高分子材料的鏈中間，而納米氧化硅因為表面嚴(yán)峻的配位不足、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點，使它表現(xiàn)出極強的活性，很容易跟環(huán)氧環(huán)狀分子的氧起鍵合作用，提升了分子間的鍵力。同時尚有一部分納米氧化硅顆粒依然分布在高分子鏈的空隙中，跟粗晶SiO2。顆粒比較較，表現(xiàn)出很高的流漣性，從而大幅度提升添加了納米氧化硅的環(huán)氧粉末涂料涂層的強度跟韌性。此外，納米氧化硅的加入還能夠提升涂層的耐磨性、抗老化性能，并改善涂層表面的光潔度。因為納米氧化硅是一種松散、無定形的粉狀物體，將它加入粉末涂料體系中能夠阻止粉料在夏天的高溫下結(jié)團(tuán)，延長粉末涂料產(chǎn)品的貯存期。在生產(chǎn)經(jīng)歷中，最好采納外加的方法。
3.對涂料性能影響
沉淀硫酸鋇、云母粉、空心玻璃微珠、納米氧化硅這四種填料在粉末涂料生產(chǎn)中經(jīng)常用到。單獨用沉淀硫酸鋇做填料時涂層的韌性相比好，涂層表面的色澤較飽滿，自然暴曬時的保色性能也較好；用沉淀硫酸鋇、云母粉、空心玻璃微珠做復(fù)配填料時，涂層的耐水煮性能及耐海水滲透性能較好；納米氧化硅的加入對粉末涂料性能的影響并不顯著，這有可能跟納米材料容易團(tuán)聚，實際運用時不能持續(xù)納米性能有關(guān)。在粉末涂料配方設(shè)計時，可根據(jù)客戶對產(chǎn)品性能要求選擇不一樣填料，以達(dá)到最佳效果。
