海泡石在建筑涂料中的应用

编辑:cgsoft 时间:2013年05月14日 访问次数:1767

王加根 浙江杭州余杭加诚非金属矿业有限公司
任燮明  上海金狮化工有限公司
一、前言
海泡石是一种质轻而多孔的物质,因其形状与墨鱼的多孔骨骼相似而得名,是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物。其组成为:Mg8H[sil2O30] ( OH )10·6H2O。由于其具有天然的微纤维状结构和沿纤维轴向扩展的八面体非连续层,因此除具有一般粘土的可塑性、粘结性等共性外,还具有极高的吸附性、分散性、抗盐碱、耐高温等特性,比重为1~2.2,干燥时能浮于水面,湿时柔软且干后又变坚韧而不易裂开。
二、海泡石在建筑涂料中的作用
1、在油漆、涂料中使用具有良好的储存稳定性
由于海泡石结构的特殊性,使其保留着一系列晶道,微孔丰富,比表面积极大(250~340m2/g),孔隙度高,吸附和水化能力很强,其粉体在水中不会膨胀,但易分散,一经搅拌很快就能高度分散,形成具有一定粘度的悬浮体。这种悬浮体有很好的悬浮稳定性,配入乳胶漆后,有利于提高涂料的抗分层泌水和储存稳定性。
2、能增大涂料的吸附力,提高其耐水性
海泡石粉体白度高于凹凸棒土和膨润土,用作无机类增稠剂具有更大的吸引力。由于其对涂料PH值的适应性较强,比较于用碱增稠的聚羧酸盐增稠剂更有利于涂料的环保性和提高耐水性。
    3、不仅能改善涂料的施工性,而且还可提高漆膜的强度。
分散于水中的海泡石微粒会以不同方式通过缔合作用形成三维网络结构,使分散悬浮体具有很大的表观粘度,在外界剪切力作用下,网络结构破坏,体系粘度下降,当外界剪切去除在静置状态下,网络结构重新恢复,粘度上升,充分表现出体系的触变性能。基于这一特性,将海泡石悬浮体用于乳胶漆,可防止涂料流挂,改善施工性,对于厚质乳胶漆,涂料的触变性更为重要。作为一种功能性填料,技术人员更关心海泡石粉体具有丰富纤维状的显微结构形态,将其添加于涂料中不仅提高了涂膜的屏蔽性,从而改善了涂膜的抗水性,耐洗刷性等,而且提高了漆膜强度。
三、应用实例
采用浙江杭州余杭加诚非金属矿业有限公司生产的海泡石粉,经上海金狮化工有限公司等多家单位在乳胶漆中的应用,使用情况如下(供参考):
    1、先制成海泡石浆供备用
    为利于海泡石在涂料中的分散效果,一般先将海泡石粉进行预分散,将其制成海泡石浆使用,较合理的含量为40%左右,参考配比(质量份)如下:
(1250目)海泡石粉    60
(10%)六偏磷酸钠     10
     水                    80/150
  上述配料经高速搅拌分散0.5h以上成均匀流动糊状体后备用。
  2、在哑光外墙乳胶漆中的使用
    我们在原有乳液25%,金红石型钛白粉10%的哑光外墙乳胶漆中加入2-3%的海泡石浆,与未加的相同颜基比配方样品相比,涂料储存稳定性提高,  产品多次经涂料质监站检测结果达到GB/T9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》国家标准中一等品的指标要求。其中耐人工老化性:420h不起泡,不剥落,无裂纹,粉化0级,变色1级。
    3、在防锈乳胶漆中的应用
    在防锈乳胶漆中,我们添加了涂料总量3%左右的海泡石浆作为配方中唯一的增稠剂,由于其明显的触变性,使涂料的施工性能显著改善,这一点对用于钢铁基底的防锈乳胶漆来讲至关重要。另一方面,加入海泡石对漆膜强度,防锈性的进一步提高均有好处。经涂料质监站检测结果,本产品的漆膜柔韧达1mm,耐冲击性达50kg~cm,耐30 [g/1] Nacl水溶液浸泡140h以上无异常。
    4、作为功能性填料,在弹性涂料中的应用情况。
相对于普通薄型外墙乳胶漆而言,弹性涂料的颜基比不高(有时甚至要求配成丝光面涂),涂膜较厚,否则会达不到预期的使用效果,在实际应用中,客户还会提出大小不一形状各异的拉毛花纹要求。采用功能性填料海泡石较好地解决了弹性涂料配制生产中各方面的要求。首先,海泡石的增稠作用使我们在生产高粘度的弹性涂料中明显减少了有机类增稠剂的用量,有利于提高涂料的耐水性和满足环保要求。在实际生产中海泡石浆的加入量在5-6%左右。其次利用海泡石的触变性能容易获得花纹清晰,立体感强的厚质拉毛涂料,在施工过程中不会产生流挂。海泡石针状结构对涂膜的增强效果也使弹性涂料膜的拉伸强度得以提高。
在不同档次的内外墙乳胶漆中,采用一定比例的海泡石作为功能性填料,均取得了较为满意的预期效果,我们在几十万平方米的弹性外墙涂料工程中没有出现过通常弹性涂料容易产生的弊病,在上百万平方米以上的外墙乳胶漆工程中,由于性价比和工程质量都较好,取得了一定的市场效果。