惰性颜料：提高涂料性能的无形贡献者

作者：精颜化工日期： 2023-12-07 文字大小：大中小

深入了解惰性颜料：对涂料性能的关键影响因素解析

惰性颜料也称为填料或填充剂，它们通常成本较低，并且在漆膜中占据体积。常见的惰性颜料有：硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、硅酸盐、二氧化硅、云母、钛白粉等。

惰性颜料几乎不吸收光，因此，在固化的漆膜中，从颜色的角度来看并不突出。惰性颜料的折射率与涂料中使用的载体的折射率相似，因此它们提供的光散射非常小。然而，与遮光颜料结合使用，它们可以以较低的成本提供增强的不透明度。它们提供的其他有价值的功能包括改进的机械性能、流变性调整、光泽度调整和增强的屏障保护。

影响涂料性能的惰性颜料的关键特性

矿物学：化学成分、晶体结构、莫氏硬度
物理表征：亮度、折射率、PH值、惰性、吸油率、纯度和可溶性盐的存在
颗粒指标：颗粒大小、形状、粒径分布和纵横比

矿物的莫氏硬度

根据上图，滑石粉是一种更好的填充颜料，可以改善底漆表面剂的打磨特性，而二氧化硅基颜料如石英（SiO2）由于硬度增加，将在室内建筑墙面涂料中提供更好的耐擦洗性。

惰性颜料的化学成分在决定对性能的整体影响方面也起着巨大的作用。例如，外墙乳胶漆中的碳酸钙在酸雨存在下会降解，产生二氧化碳和碳酸氢钙，是水溶性的。这反过来又导致漆膜多孔，碳酸氢钙迁移到漆膜表面，形成不溶性碳酸钙的轻微结霜。

PH值低于7的惰性颜料在用于金属底漆时会加剧腐蚀。颜料中的铝有助于提高酸度，而钙、钾、钡和钠则提供碱度。如果颜料含有可溶性盐，这些盐在暴露于湿气时会导致起泡。

吸油率主要取决于颜料表面积、颜料化学性质以及亚麻籽油润湿的难易程度。低吸油性等同于降低车辆需求和降低油漆粘度，尤其是在溶剂型涂料中。颜料的折射率（R.I.）测量光从一种介质传递到另一种介质时的弯曲程度。折射率越大，弯曲的光线越多，不透明度越大。大多数填料颜料的折射率与油漆载体的折射率相似，因此不会导致固化膜的高度不透明。一些填充颜料，如碱性硅酸铝（nephaline），具有细粒径，有助于TiO2间距，从而以较低的成本提供更好的不透明度。

粒子几何形状

粒径、粒度分布和形状在确定惰性颜料对涂料性能的影响方面起着重要作用。上图中所示的以下颗粒可能具有与颗粒分析仪所示相同的“颗粒大小”，但将提供不同的物理特性：

针状或纤维颗粒的纵横比是平均长度与平均直径的比值（长50nm、宽5nm的纤维色素的纵横比为10）。板状颗粒中的长径比是与板面相同面积的圆的平均直径与板的平均厚度之比。针状或线状颗粒往往会增强涂层间的附着力，特别是当它们垂直于表面取向时，而板状颜料如果平行于表面取向，可以最大限度地减少氧气和水分渗透到基材中。后者的例子包括云母和云母氧化铁。

中位粒径可能具有误导性，例如，两种颜料可能具有相同的中位粒径，但在整体粒径分布上差异很大。中值粒径意味着一半的颗粒较大，一半较小。粒度分布通常表示为D10、D50和D90。下标定义了比规定的微米粒径更细的总颗粒的百分比。

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