隨著塗料產業的快速發展,對碳酸鈣粉體的需求量不斷增加,品質要求也越來越嚴格和多樣化,這也使得塗料用碳酸鈣產品呈現出奈米化、功能化、表面改質和專業化。
1.奈米化
在塗料產業中,奈米碳酸鈣具有空間位阻效應,在塗料配方中可以起到防沉作用,還可以在不影響遮蓋力的情況下增加白度和光澤,可顯著提高塗料的儲存穩定性。
利用「藍移」現象,將其添加到乳膠中,可以對塗層形成屏蔽作用,達到抗紫外線老化和抗熱老化的目的,並增加塗層的隔熱性。奈米碳酸鈣作為填料,可填充到塗料中,大大提高其柔韌性、硬度、漆膜的流平性、沉積性和滲透性。
外牆塗料:奈米碳酸鈣應用於外牆塗料時,塗層表現出較強的“疏水性”,塗層的抗裂性和耐污染性增強。
水性乳膠漆:一般乳膠漆配方中都含有一定量的剛性顆粒,有的配方中含有相當數量的剛性顆粒。這些剛性顆粒的存在會導致塗膜應力過度集中,導致樹脂產生裂縫。奈米碳酸鈣的引入,使其更容易與樹脂接觸,產生更多的微裂紋並引起彈性變形,將更多的衝擊能轉化為熱能並吸收,從而提高韌性。
透過在傳統乳膠漆中添加2%-5%經過特殊聚合物表面處理的奈米碳酸鈣,發現不僅提高了塗料的流變性和開罐效果,更令人驚訝的是,其耐水性、耐擦洗性和耐水性也得到了改善。
由於其奈米尺寸效應、大的比表面積、高活性的表面原子以及與聚合物的高界面相互作用,奈米碳酸鈣添加到塗料中後,賦予塗料特殊的改質功能。奈米碳酸鈣具有良好的觸變性,用於防石擊塗料和汽車底盤面漆。
2. 功能化
隨著科技研發和生活品質的不斷提高,消費者對產品功能提出了更高的要求,高性能、多功能化已成為塗料產業的發展趨勢。
在塗料系統中添加奈米碳酸鈣、奈米ZnO等,可使塗料具有抗菌、防黴效果,同時提高塗膜的耐候性,大幅提升塗料的整體品質。
3.表面改性
近年來,將奈米碳酸鈣應用於塗料以提高塗料性能是塗料行業的熱門話題之一。奈米碳酸鈣直接應用於塗料,有以下缺陷:
顆粒表面能高,處於熱力學不穩定狀態,極易團聚;
碳酸鈣表面親水疏油,極性高,在有機介質中難以分散。與基材的結合力較差,易形成界面缺陷,導致塗層性能下降。
奈米碳酸鈣顆粒在塗料中的應用涉及到奈米材料與基材的相容性。塗料的成膜基料與塑膠、橡膠等聚合物在官能基的種類、數量和相對分子質量上有明顯的不同,從而導致聚合物的表面極性及其與顏料相互作用的方式存在差異。 。為了成功地將奈米碳酸鈣應用於塗料,必須對奈米碳酸鈣的表面進行改質。
4. 專業化
另外,隨著碳酸鈣工業的發展,出現了許多特殊塗料碳酸鈣。有的具有特定的晶體形狀,有的粒徑小於0.1,有的不易沉降,有的光澤度高,有的易於分散。越來越多的高端製造商正在尋找塗料專用碳酸鈣。