浅谈建筑涂料中的“白色颜料”

发布于2020-05-15 13:56:42

来自:安米微纳团队

随着经济的高速发展,涂料工业已成为衡量一个国家国民经济发展程度的重要标志之一,建筑涂料的发展也明显的成为一个国家国民物质生活水平的重要标志。

建筑涂料在建筑物装饰中的重要性

建筑涂料作为一种装饰性涂料涂覆到建筑物表面上其装饰和美观性尤为重要。这种装饰性体现在它不仅能遮盖住建筑物原来的颜色,而且还能提供一层色彩均匀的装饰涂层,实现亮化美化的装饰效果。这就要求涂料要具有非常高的遮盖力,这种良好的遮盖力主要来自于涂料体系中的粉体颜料,它不仅能够赋予涂料良好的遮盖性能同时还能赋予涂膜鲜艳的色彩从而起到美观和装饰的作用。

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分析物质折射率与遮盖力的关系

因此,我们需要知道粉料的一些基本性质。而在生产涂料时,采用不同的粉料会产生不同的遮盖力,而涂料的遮盖力是各种粉料和介质(即水和树脂)的折射率的一种组合,当粉料和介质之间折射率之差变大时,涂料的遮盖力就强,反之遮盖就差,当两者的折射率相同时,涂膜即呈现透明状。

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下图即为介质折射率、常见粉料折射率与遮盖力的关系图:

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所以粉料的遮盖力主要决定于它的折射率的大小,一般成膜物质的折射率是1.5左右,粉料的折射率越高遮盖力越好,而折射率在1.7以下的我们通常叫填料(或体质颜料)。它有利于遮盖力的提高,当加量多时,涂膜里面填料粒子周围可能形成极细小的空气空隙,从而提高遮盖力。举两个例子说明:
      1)轻质碳酸钙浆料湿的遮盖力很差,因为粉料与介质之间的折射率相差不大(碳酸钙的折射率是1.58,水的折射率是1.33),但干以后,轻质碳酸钙周围的水变为了空气,粉料与介质之间的折射率相差变大了(碳酸钙的折射率是依旧是1.58,但水变为了空气,空气的折射率是1.0),所以遮盖力就提高了。
      2)钛白粉(金红石型)折射率是2.73,当成膜物质含量大时,湿的遮盖力比干的遮盖力好,原因是湿的时候粉料周围是水,干了以后粉料周围由水变成了树脂,折射率由1.33变到1.51(水的折射率是1.33,树脂的折射率是1.51),粉料与树脂的折射率之差变小了,因此遮盖力变差了。

白色颜料“钛白粉”的应用性能

在众多颜料中,白色颜料用途最广且用量远远高于其他颜料,随着人们对白色和浅色作为装饰色有着日益增长的需求和偏爱,钛白粉在涂料中得到了广泛应用。钛白粉作为粉体颜料,具有良好的物理和化学稳定性,在白色颜料中折射率最高且具有优良的耐候性,因而从众多的白色颜料中脱颖而出,成为涂料生产中必不可少的白色颜料。涂料对钛白粉质量的要求主要体现在以下方面:粒度小且均匀,遮盖力强,消色力高,不透明度和光泽度好。钛白粉在涂料中的应用非常广泛,不管是在溶剂型还是水性涂料中,钛白粉不仅仅只是起遮盖和装饰作用,更重要的是能够改变涂料的物化性能,增强化学稳定性,提高遮盖力、消色力、防腐蚀性、耐光和耐候性,增强涂膜的机械强度和附着力,防止开裂或脱落,防止紫外线和水分透过,延长物体的使用寿命。同时还可以节省用料,提高生产效率。

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钛白粉在建筑涂料的未来方向

随着建筑涂料整体上不断向水性化、高固体化、粉末化和多功能化方向靠近。钛白粉的应用要从其色相、遮盖力、消色能力、粒径及其分布、吸油量、耐光和耐热性、易分散性等性能指标方面来综合考量。建筑涂料在性能上主要要求五个方面的指标:耐候性、耐污性,耐水性,耐碱性,涂层耐温变性(冻融稳定性)。这就需要钛白粉具有良好的应用性能,保证涂料的品质。然而近年来钛白在建筑涂料行业中的位置上出现了裂缝。

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亚钛粉—替代钛白粉的新一代材料

随着近年来钛白粉的涨价风波不断,尤其现在欧盟又出台了相应的法规将钛白粉定为疑似致癌物,迫使建筑涂料行业人士不得不去寻找替代钛白粉的材料,以应对将要到来的影响。就目前市场上能替代钛白粉的材料来看,仍然没有一款材料能完全替代钛白粉。而市面上宣传能替代钛白粉的白色颜填料,主要有立德粉、硫酸钡、氧化锌、亚钛粉等填充粉体。其中立德粉由于硫化锌的存在易变暗,易粉化;硫酸钡密度比钛白粉大得多,导致涂表面积缩小,不利于降低成本;氧化锌属于活性填料,不适合用于水性涂料中,容易导致涂料胶化。而亚钛粉作为一种新型无机复合型功能性填充材料,具有载体、高遮盖力及助分散等多重功能,也越来越受到行业人士的青睐和关注。 

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亚钛粉是由安米微纳技术团队早前针对替代钛白粉的客户需求而研发出来的一款新产品,产品符合国内外的相关环保标准,具有白度高、硬度好、超细及粒均等特点,与钛白粉、树脂及橡胶等相容性好,在不影响原材料相关性能的前提下,还能提高材料整体功能。有兴趣详细了解亚钛粉产品的客户朋友,欢迎咨询安米微纳技术团队!

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