Карбонат кальция является наиболее широко используемым физическим пигментом в покрытиях. Он может не только значительно снизить стоимость производства покрытия, но и повлиять на многие свойства покрытий, такие как изменение механической прочности пленки покрытия, улучшение водостойкости пленки покрытия и т. д. Это самый важный функциональный наполнитель для гражданских и промышленных покрытий.
1. Тяжелый карбонат кальция
Тяжелый карбонат кальция является первым наполнителем в мировой индустрии покрытий. Поскольку в большинстве мест, где используется тяжелый карбонат кальция, не предъявляются очень строгие требования к тонкости, тяжелый карбонат кальция, который в настоящее время представлен на рынке, как правило, не подвергается поверхностной обработке. Однако из-за плохой текучести порошковых покрытий сверхтонкий тяжелый карбонат кальция, как правило, должен быть поверхностно модифицирован. Модификаторами в основном являются связующие агенты, такие как титанаты или фосфорная кислота, поверхностно-активные вещества, сульфат алюминия и гексаметафосфат натрия и т. д., а иногда также рассматриваются жирные кислоты. В последние годы появились некоторые примеры использования полимеров в качестве агентов для обработки поверхности. Благодаря модификации количество карбоната кальция может быть увеличено на 20–50%, а также улучшаются блеск и выравнивающие свойства.
2. Легкий карбонат кальция
По сравнению с тяжелым карбонатом кальция, поскольку легкий карбонат кальция синтезируется искусственно, форма кристалла и состав легко контролируются, поэтому ему можно придать несколько функций. Относительно высокая удельная площадь поверхности делает эффект армирования порошка в покрытии значительно лучше, чем у тяжелого карбоната кальция.
Помимо использования в архитектурных покрытиях, покрытиях для бумаги и порошковых покрытиях, обычный легкий кальций в основном используется в антикоррозионных покрытиях. Помимо использования в качестве наполнителя, сверхтонкий легкий кальций также обладает определенной водостойкостью и ингибированием коррозии. По оценкам, более 100 000 тонн легкого кальция используется каждый год для различных антикоррозионных покрытий (включая покрытия для судов, контейнеров, грунтовки для транспортных средств, антикоррозионную защиту мостов и стальных конструкций и т. д.).
3. Нанокарбонат кальция
В последние годы, с развитием нанотехнологий, нанокарбонат кальция, как дешевая наночастица, использовался в покрытиях для улучшения характеристик покрытия, что всегда было одной из горячих тем в индустрии покрытий. В частности, строительство множества производственных линий нанокарбоната кальция мощностью 10 000 тонн в Китае сделало еще более актуальным поиск применения в ряде областей, включая покрытия.
По сравнению с традиционным тяжелым кальцием или легким кальцием, хотя стоимость нанокарбоната кальция значительно выросла, он все еще имеет более низкую цену, чем другие обычные пигменты и наполнители. В частности, после того, как нанокарбонат кальция становится наноразмерным, изменения, которые он вносит в армирование покрытия, прозрачность, тиксотропию, выравнивание и т. д., находятся в центре внимания производителей покрытий.
(1) Архитектурные покрытия
(2) Покрытия, устойчивые к ударам камней, и верхние покрытия для автомобильных шасси
Модификация поверхности является одной из самых важных и необходимых технологий глубокой переработки для производства карбоната кальция. Это важный способ улучшить эксплуатационные характеристики карбоната кальция, улучшить его применимость и расширить рынок и использование.
Например, применение частиц нанокарбоната кальция в покрытиях подразумевает совместимость наноматериалов и базовых материалов, а также очевидные различия в типах и количестве функциональных групп, молекулярной массе и т. д. между пленкообразующими базовыми материалами покрытий и полимерами, такими как пластик и резина, что приводит к различиям в поверхностной полярности полимеров и способах их взаимодействия с пигментами и наполнителями. Для успешного применения нанокарбоната кальция в покрытиях поверхность нанокарбоната кальция должна быть специально модифицирована.
Кроме того, с развитием индустрии карбоната кальция появился ряд специальных карбонатов кальция для покрытий. Некоторые имеют особую форму кристаллов, некоторые имеют размер частиц менее 0,1, некоторые нелегко осаждаются, некоторые имеют высокий блеск, а некоторые легко диспергируются. Все больше и больше производителей высокого класса ищут специальный карбонат кальция для покрытий.