重質(zhì)碳酸鈣是以方解石、大理石、石灰?guī)r、白堊、漢白玉等天然礦物為原料，經(jīng)機(jī)械粉磨加工得到的粉體材料。
建筑涂料一般由3部分組成：主要成膜物質(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)。重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用于建筑涂料中時(shí)主要是作為次要成膜物質(zhì)，即顏料與填料，具有以下特點(diǎn)：
顆粒形狀方面，由于是采用機(jī)械法制備，因此大多為不規(guī)則的多棱角狀，表面粗糙。
粒徑方面，大都在微米級(jí)以上，如今已經(jīng)發(fā)展出粒度在10μm以下的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣，如12500目（1μm）。
純度方面，應(yīng)用于涂料中時(shí)一般要求不低于97%。
白度方面，一般要求不低于90%。
其他方面，水分不應(yīng)高于0.5%，pH值應(yīng)為8.0~9.0之間，吸油值應(yīng)處于15~33mL/100g的范圍之內(nèi)。
1、內(nèi)墻涂料
內(nèi)墻涂料種類眾多，近年來主要以丙烯酸酯乳液涂料為主，主要技術(shù)指標(biāo)有施工性、低溫穩(wěn)定性、干燥時(shí)間、涂膜外觀、對(duì)比率、耐堿性和耐洗刷性等。
重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用于內(nèi)墻涂料中降低其成本的同時(shí)，又可改善其諸多性能，如遮蓋力、耐候性、黏度、硬度、耐磨性、耐洗刷性、低溫穩(wěn)定性等。
研究表明，大方解石加工生產(chǎn)的碳酸鈣具有白度高、雜質(zhì)元素含量少、粒子形貌均勻規(guī)則等特點(diǎn)，應(yīng)用于內(nèi)墻乳膠漆中時(shí)，涂料對(duì)比率、黏度及耐洗刷性能均優(yōu)于由小方解石或白云石加工生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣。
重質(zhì)碳酸鈣的粒徑越小，吸油量越大，其耐擦洗性能下降；粒徑大的重質(zhì)碳酸鈣混合在很細(xì)的鈦白粉中時(shí)可以充當(dāng)骨架作用，并且由于吸油量小，使硬度變大，涂膜因此遮蓋均勻。
2、外墻涂料
外墻涂料品種眾多，主要技術(shù)指標(biāo)有施工性、干燥時(shí)間、涂膜外觀、對(duì)比率、耐水性、耐堿性、耐洗刷性、耐溫變性等。
重質(zhì)碳酸鈣吸油量比較低，對(duì)基料的需要量低，應(yīng)用于外墻涂料中可起到降低成本、增加涂膜厚度、提高機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性等作用。
研究表明，白度方面，以高白度重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料為最高；韌性方面，不同品種重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料相差不大；耐洗刷性方面，以品質(zhì)好、細(xì)度小的重質(zhì)碳酸鈣粉為體質(zhì)顏料的涂料為最好。
3、地坪涂料
地坪涂料主要有環(huán)氧耐磨地坪涂料、聚氨酯彈性地坪涂料、防滑地坪涂料和防靜電地坪涂料4類。主要技術(shù)指標(biāo)有涂膜外觀、附著力、抗沖擊性、耐磨性、干燥時(shí)間、拉伸強(qiáng)度、伸長率、耐水性和耐堿性等。
由于地坪涂料填料的選擇原則包括低吸油量、細(xì)度適中、性能穩(wěn)定等，因此重質(zhì)碳酸鈣是一種很好的選擇。重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用于地坪涂料中主要是作為填充材料，起到提高涂料的剛性、硬度、耐磨性、耐熱性和制品的穩(wěn)定性等作用。
4、防水涂料
防水涂料是指形成的涂膜能有效防止雨水或地下水向建筑物內(nèi)部滲漏的一類涂料。按照分散介質(zhì)可分為水乳型和溶劑型兩大類。主要技術(shù)指標(biāo)有耐熱性、不透水性、低溫柔韌性、固含量、拉伸性能、黏結(jié)性等。
由于這類涂料一般涂膜較厚，因此不需使用鈦白粉等昂貴的填料，廉價(jià)的重質(zhì)碳酸鈣等都可以提高涂膜的黏度，減少增稠劑的用量；但是由于自身密度大，沉降體積小，重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用于其中時(shí)又容易導(dǎo)致沉淀，影響產(chǎn)品的貯存。在這類涂料中，重質(zhì)碳酸鈣的應(yīng)用主要起到改善拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、黏度、延伸率等性能的作用。
以陰離子乳化瀝青為基礎(chǔ)原料制備了高黏抗滑水性瀝青防水涂料，該涂料采用重質(zhì)碳酸鈣作為主體填料，易于分散又使涂料具備適宜的內(nèi)聚強(qiáng)度和光澤，且儲(chǔ)存穩(wěn)定較好。
以重質(zhì)碳酸鈣作為填料制備得到的防水涂料耐酸性能很差。當(dāng)將重質(zhì)碳酸鈣與沉淀硫酸鋇進(jìn)行復(fù)配，再作為填料應(yīng)用于防水涂料配方體系中時(shí)，聚合物分子能完全包覆住重質(zhì)碳酸鈣粒子，同時(shí)可提升涂膜的耐酸性，使經(jīng)過酸處理后的防水涂料斷裂延伸率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
5、防火涂料
根據(jù)防火機(jī)理可分為膨脹型和非膨脹型兩類。膨脹型防火涂料作為被動(dòng)型防火涂料，是一種最簡單、最經(jīng)濟(jì)、最有效的阻斷火災(zāi)快速蔓延的防火材料。但是對(duì)這類涂料來說，加入過量的顏填料會(huì)對(duì)涂層的膨脹起抑制作用，一般只添加極少量無機(jī)顏填料以滿足遮蓋力要求即可。
因此，重質(zhì)碳酸鈣主要是應(yīng)用于非膨脹型防火涂料中，其作用包括：降低有機(jī)涂層中聚合物的比例，減少涂層中能分解的可燃成分；自身受熱分解，吸收大量熱量降低被保護(hù)材料溫度，同時(shí)不斷分解產(chǎn)生二氧化碳阻隔火焰擴(kuò)散；自身受熱分解釋放二氧化碳，降低可燃性氣體及氧氣濃度；由于自身偏堿性，可以調(diào)節(jié)涂料的酸堿性，防止偏酸性的涂料對(duì)基材的腐蝕。
資料來源：《曾令威,盧樂民,梁逸昊,等.重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用于建筑涂料中的研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工,2023,52(11):2761-2766》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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