湿法绢云母粉对外墙乳胶漆性能的影响

前言

　　绢云母属云母类矿物，是一种片状细粒白云母。 {001}解理完全，可劈成极薄的片状，径厚比大、富弹性、耐高温（ 600℃ 以上）、耐化学品腐蚀性强，对紫外线具有**的屏蔽作用，外表呈丝绢光泽，手感细腻润滑。
　　另外绢云母的化学组成、结构、构造与高岭土相近，又具有粘土矿物的某些特性，即在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好，色白粒细，有粘性等。因此，绢云母兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点。其应用于涂料中，可以大大提高涂膜的耐候性，抗透水性，增强涂膜与基质附着力和涂膜强度，改善涂膜的表观。同时染料粒子易进入绢云母的晶格层间，从而保持颜色长久不褪色。因此，绢云母粉对涂料而言是一种价格性能比极优的多功能填料。

实验部分

2.1 原材料及仪器
　　原材料：润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、湿法绢云母粉、细碳酸钙、细滑石粉、煅烧高岭土、钛白粉、成膜助剂、苯丙乳液等。
　　仪器：小型高速分散机及配套设备。
水、颜填料、助剂 → 预分散 → 高速分散 15分钟 → 加苯丙乳液 → 低速分散 15分钟
2.2 生产工艺

结果与讨论

3.1 对外墙乳胶漆性能的影响
3.1.1 对涂膜耐候性的影响
取用掺与不掺绢云母粉的同一颜基比的同一配方的建筑涂料，进行人工耐老化的检测，检测结果见下表

实验品种	时间	变色	粉化
未添加绢云母	250h	2	1
添加2%绢云母	250h	2	0
添加5%绢云母	1000h	1	0

实验检测结果表明，在外墙乳胶漆中添加绢云母，能使涂料的耐候性指标大幅度提高。
3.1.2 对涂膜的抗透水性的影响取用掺与不掺绢云母粉的同一颜基比的同一配方的建筑涂料，进行耐水性实验，检测结果见下表
耐水检测结

实验品种	时间	结果
未添加绢云母	150h	起泡
添加2%绢云母	150h	发白
添加5%绢云母	150h	基本无变化

3.1.3 对涂膜的耐洗刷性实验
　　 取用掺与不掺绢云母粉的同一颜基比的同一配方的建筑涂料制备成同厚度的涂膜 ,将涂膜向上的试件固定在耐洗刷测定仪的试验槽内,进行耐洗刷性数据检测,具体的检测结果见下表
涂料的耐洗刷性试验

实验品种	耐洗刷次数
未添加绢云母粉的涂料	1400
添加2%绢云母粉的涂料	1800
添加5%绢云母粉的涂料	2800

3.2 比较好配方的确定
经过生产实验及产品性能检测，确定了比较好配方，如下表
含湿法绢云母粉乳胶漆的比较好配方

原料	用量 (Kg)	原料	用量 (Kg)
去离子水	200	煅烧高岭土	25
润湿剂	3	滑石粉	50
分散剂	3	绢云母粉	50
杀菌剂	1	群青	适量
消泡剂	5	苯丙乳液	350
钛白粉	150	成膜助剂	150
重钙	100	增稠剂	12

3.3 讨论部分
3.3.1 绢云母粉可以屏蔽八成以上的紫外线，从而大大提高了涂料的耐候性；同时注意绢云母的屏蔽功能即为消光作用，一般建议绢云母在高光外墙中不使用或少使用。
3.3.2 无机矿物在涂料中对涂膜强度的作用与矿物的物理形状有关，一般按下列顺序递减：片状＞纤维状＞柱状＞粒状；绢云母具有高纵横比的晶体片状结构，而且无论细至何种程度均为片状结构，另外绢云母具有活性羟基基团，容易与乳胶液、溶剂中分子链相结合、缠连。在涂膜中平行排列，上下重叠，使涂膜内部形成一种致密的层网状结构，从而大大提高了涂膜的强度、耐水性能和耐洗刷性能。
3.3.3 绢云母粉有一定的触变性能，在涂料中使用起到一定的增稠效果，如果用量太大，涂料的粘度会上升的很大，鉴此，使用绢云母粉时，宜做好试验，选择其合适用量，避免增稠太烈，影响涂料质量。
3.3.4 绢云母粉的触变性能与产品的粒度有关，粒度越细触变性能越大，建议使用细绢云母粉时，在配方体系中要适量加大润湿分散剂的用量。
3.3.5 绢云母粉在涂膜中能提高其耐水性能，同时还可以改善涂膜的透气性能，使得涂料在施工过程中气泡很小甚至没有气泡产生；在涂料的配方试验中可以降低消泡剂的用量。

结 语

　　绢云母作为一种新开发的非金属矿品种，国外早在 80年代就将其作为功能性填料而广泛应用于各类涂料中，而在国内由于非金属矿的开发应用起步较晚。在应用的实践中，人们渐渐发现它是一种功能性填料。
　　绢云母粉能有效的防止紫外线的穿透而提高涂膜的耐候性，使之耐久。同时，它还具有其他诸多功能：有优良的耐热性和耐碱性、耐酸性，能提高涂膜的耐晒、耐化学药品性能，同时增加了涂膜的坚硬和韧性、改进涂膜的抗透水性，有助于提高涂膜的抗冻性及涂膜对湿度和湿度变化引的伸缩的抵抗力 ;能提高涂膜的耐污染性，使涂膜装饰面的魅力更长久。这些性质，正是外墙建筑涂料所需要的，绢云母是一种不可多得的 优质多功能填充料。以上通过理论分析和应用实验介绍了绢云母在涂料中应用的功能作用同时参考了***的一些文献资料，谨供各位同仁参考指正。

补充：
湿法绢云母的紫外线吸收能力为强，吸收紫外线的波谷达85%，其次为干法绢云母48%，煅烧高岭土59%，而其他矿物填料则基本没有吸收紫外线的功能。
在外墙乳胶漆中添加5%GA04湿法绢云母粉，600h的耐人工气候老化测试，评定变色1级，粉化0级，涂膜不起泡、不剥落、无裂纹，大大优于未添加绢云母粉的空白试验，后者涂膜已起泡、剥落，变色带给，粉化3级。
叠加隔功能，提高了漆膜的抗透水性能。
绢云母具有大径厚比的晶体片状结构，在涂膜中平等排列，上下重叠，绢云母分子具有活性羟基基团，该羟基容易与乳液聚合物分子链相结合，使涂膜内部形成一种致密的层网状结构，从而大大地提高了涂膜的抗透水性和综合机械性能。