中國粉體網(wǎng)訊 開篇提問，涂料用碳酸鈣追求功能化產(chǎn)品會被“辜負”么？這個問題，真不好回答，需要自己判斷。
碳酸鈣在涂料配方設(shè)計中屬于體質(zhì)顏料。我們先看看體質(zhì)顏料的基本情況。體質(zhì)顏料亦稱填料，包括許多化合物，可從自然界得來、直接制造或作為副產(chǎn)品獲得。這些物質(zhì)主要是鋇、鈣、鎂或鋁的鹽類，硅或鋁的氧化物，及從前兩類物質(zhì)衍生的錯合雙鹽類。體質(zhì)顏料大多是白色或稍有顏色的粉體，基本不具備著色力和遮蓋力，但具有增加漆膜厚度、調(diào)節(jié)流變性能、改善機械強度、提高漆膜耐久性和降低成本等作用。
不具備著色力和遮蓋力，在涂料當(dāng)中幾乎是靠邊站了；具有增加漆膜厚度、調(diào)節(jié)流變性能、改善機械強度、提高漆膜耐久性和降低成本等作用，這其中碳酸鈣有一些作用，但相比之下并不多，再次邊緣化...
但很多人依然承認，碳酸鈣是涂料用的主要填料，被廣泛的應(yīng)用于乳膠漆、汽車漆、防水涂料、防火涂料、防腐涂料、地坪漆、木器漆等眾多細分領(lǐng)域。在這里面，碳酸鈣會有亮眼的功能化表現(xiàn)嗎？能或不能，挑幾個典型應(yīng)用一起看看。
1、乳膠漆
輕質(zhì)碳酸鈣可使涂料獲得較高的干遮蓋力（對比率）、良好的附著力和防霉性，還可以改進懸浮性，但由于有鈣離子，要注意其與其他化學(xué)品作用可能產(chǎn)生貯存期間涂料增稠或返粗現(xiàn)象，使貯存穩(wěn)定性變差，用量過多時涂刷性會變差，適合于內(nèi)墻涂料。重質(zhì)碳酸鈣可以改善涂料的平滑性、懸浮性，提高附著力和防霉性、抗凍融性，降低漆膜起泡和開裂現(xiàn)象，內(nèi)外墻涂料都可使用。
不同碳酸鈣配方的涂層性能指標表
當(dāng)然乳膠漆使用的填料遠不只是碳酸鈣，整體可以分為兩類，一類為吸水性較強的填料，如高嶺土、滑石粉、云母粉、硅酸鋁等，它們提供強烈的觸變凝膠傾向，有相當(dāng)程度的脫水收縮作用、良好的涂刷性和均勻性；另一類為吸水性弱的填料，如硫酸鋇、碳酸鈣、硅灰石粉等，它們提供較少的觸變性、良好的豐滿度等。從這方面來看，填料首要作用是降低產(chǎn)品成本，其次是能起到一定的性能提升作用。
2、粉末涂料
除了透明粉末涂料之外，一般的粉末涂料都需要添加填料，填料是粉末涂料配方中重要的組成部分。在粉末涂料中碳酸鈣起骨架作用，可有效降低成本，提高涂料的上粉率和噴涂面積，增加漆膜厚度，提高涂層耐磨性和耐久性，還可用作高光涂料產(chǎn)品中。
用于粉末涂料中CaCO3的重要參數(shù)
碳酸鈣本身為白色的無機顏料，與鈦白粉配合使用，能降低成本。碳酸鈣化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，雜質(zhì)少，最適合于一些要求重金屬含量低的環(huán)保產(chǎn)品，如兒童玩具、嬰兒車等。對不同種類填料應(yīng)用于粉末涂料中的性能研究時發(fā)現(xiàn)，CaCO3可以作高光產(chǎn)品的填料，而且它的光澤度不輸于其他填料；一般半光產(chǎn)品，可以直接加入CaCO3調(diào)出，無須加入B68類的消光劑，可節(jié)約成本。但是，如果戶外耐候性有要求，不能用它作填料。
需要指出的是，與硫酸鋇相比碳酸鈣作為填料有一定的劣勢，產(chǎn)品比重小，顆粒比較蓬松，吸油量略高。不過，通過選擇合適的有機改性劑對碳酸鈣進行表面包覆改性處理可降低碳酸鈣的吸油量，改善產(chǎn)品加工性能，提高碳酸鈣在粉末涂料中的應(yīng)用價值。有研究表明，CaCO3填料用表面活性劑、偶聯(lián)劑等處理后，可改進填料在粉末涂料中的分散性，提高添加量，同時改進粉末涂料涂膜外觀。
3、PVC抗石擊涂料
通常在PVC抗石擊涂料中加入納米碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣等填料。加入填料有兩個作用，一是降低成本，二是改善涂料的觸變性等性能。納米CaCO3具有納米尺寸效應(yīng)，比表面積較大，一般是經(jīng)硬脂酸和鈦酸酯等表面處理劑處理，表面含有的羥基使表面原子的活性較大，并與基體樹脂及其它組分有較強的界面相互作用。
抗石擊涂料涂膜的損耗因子隨溫度的變化
納米碳酸鈣的作用主要包括：擴大玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍，增強阻尼性能；改善PVC抗石擊涂料的觸變性；提高PVC抗石擊涂料的力學(xué)性能，主要是抗張強度和伸長率增大。
結(jié)語
碳酸鈣價格低、來源廣、性質(zhì)穩(wěn)定、白度高、硬度適中、吸油值穩(wěn)定、粒徑分布可控，作為一種體質(zhì)顏料幾乎是普遍適用。從上述應(yīng)用案例可知，功能化產(chǎn)品是碳酸鈣產(chǎn)品發(fā)展的重要方向之一，但碳酸鈣的本質(zhì)更傾向于填充，發(fā)揮降本作用，其所體現(xiàn)的功能化更多的是確保在高填充后不降低涂料的性能。
參考來源：
姜佳麗主編《涂料配方設(shè)計（第二版)》化學(xué)工業(yè)出版社
周春暉主編《碳酸鈣清潔加工和產(chǎn)品鏈》化學(xué)工業(yè)出版社
鄒志群，等：汽車用新型PVC抗石擊涂料的制備及其性能研究，華南理工大學(xué)
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(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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