在环保型防腐涂料中云母粉的应用机理

时间：2013-11-18 13:14:55

近年来，我国的涂料工业发展迅猛，目前全国拥有400多个生产厂家，年产各种类型涂料约为128．8万t，可以说我国已成为世界涂料生产大国之一。但是由于我国的涂料产品多为中低档次，高质量的涂料无论是数量还是品种所占比例甚少，所以在国际市场上缺乏应有的竞争能力。这种产品结构上的不合理状况绝不能再继续下去了。有关人士针对我国涂料生产厂数量多、规模小、装备差、技术含量低等问题，曾明确提出涂料工业必须走集团化、专业化、规模化之路。

与此同时，大力提倡以科技为依托，加大技改力度，注重环保型涂料和功能性涂料的开发生产，诸如水性涂料、粉末涂料、高固体粉涂料、辐射固化涂料等绿色产品及防腐蚀、隔热保温、抗紫外线等功能涂料的研发与生产。

目前，世界涂料发展力求符合“4E”原则，即经济(Economy)、效率(Efficiency)、生态(Ecology)、能源(Energy)，在这4个原则的基础上，涂料产品结构不断变革和完善。因此寻求符合“4E’原则的原材料及其加工装备和工艺技术，便成为涂料工业普遍关注的问题，其中作为涂料中的功能性无机填料——鳞片状超细云母粉的应用有着重要意义。例如，以有机硅为主的耐高温涂料的一般耐热范围200~400℃，若加入适量超细云母粉于配料中，利用硅树脂中取代基与白云母粉体中的0H基反应，可得到耐热度达600℃以上的耐湿热及耐辐射的硅酸盐涂料。又如国内——家公司开发的以云母粉为主要组分的金属型保温涂料，具有良好的悬浮性和涂敷性及其润滑性。该涂料附着力强，使用寿命长，可使铝合金铸件表面粗糙度得到改善。

2含有云母粉的防腐涂料

先配制成A、B两种组分。A组分：E20-环氧树脂(粉)24份，湿磨云母粉(≤44uIl1)22份，混合溶剂(甲苯：丁醇=2．5：1)54份。B组分：邻苯二甲酸二甲酯(DMP一30)8．4份，乙醇(工业级)3．6份。使用该涂料时需将A、B两组分按100：12．5的重量比混合搅匀，涂刷在已预先去除杂污的涂件上(如各种金属管材)，并按设计规定厚度施工。本涂料使用寿命长，室外为20年，地下为50年，成本低，抗腐蚀能力强。

3机理

白云母的密度为2．7～2．8g／cm。。硬度为2．0～2．25，拉伸强度为1700~3600MPa，折光率为1_552～1．624。它是一种具有隔热、绝缘、防潮、防腐、抗紫外线、耐老化的无机矿物材料。

以天然云母为原料加工制备的云母粉体具有较高的径厚比HAR)和良好的润滑性，云母薄片在涂膜中呈现平行排列，有效地提高和改善了涂膜的机械性能和抗伸缩性能。再则云母薄片所具有的极强抗紫外线功能，使涂料中树脂的C—A、C—C、C—H等化合键得到有效保护，云母粉在其中起着防老化剂和稳定剂的双重作用。

科技人员通过矿物学特征研究认为：由于云母的晶体结构属2：1型层状硅酸盐，分别由硅氧四面体(si20硅氧薄层)与铝一羟基排列成的八面体组成。每个硅氧四面体并用，在二维平面上连成无限延伸的六方硅氧片。一个八面体被夹在两个硅氧层片之间，四面体的顶氧(活性氧)与附加阴离子(0H)位于两层六方网的中央，呈紧密堆积，构成活性结晶水(H20)基团，每一个三重薄层的厚度为1nm，这种三层晶胞以阳离子钾同上下两层相似的薄层松散地连接起来。所以云母片具有平行六方面网方向特别发育的解理(001)，具有易剥片和可加工的性能。硅氧双层[si40D]中的sj4+部分地被A13所置换，层内出现的剩余电荷可与高分子有机物的官能团结合，使云母粉易于与高分子链钩缠，从而产生一定程度的增稠效应，出现触变性，还具有吸水性和染色离子易进入其间层的性质，且不含有害、有毒和易挥发物质。使云母粉在涂料中成为具有功能性的环保型填充料。不仅可在无光、平光和高光油漆中作填充剂，而且可在建筑物外墙的耐热、防污、防辐射涂料中作为添加剂使用，还可生产防锈、耐腐蚀涂料。有关试验资料表明：将云母粉加到建筑涂料中，其沉降性、触变性、耐洗刷性能明显得到改善；加在107水性内墙涂料中其粘度、稠度、遮盖力、白度等均能满足中档建筑内墙的装饰要求。

4结语

以上实践表明，天然云母矿物粉体在我国涂料行业的产品结构调整中已经和必将占有重要位置。为了更有效地发挥云母粉在特种涂料中的功能作用。笔者认为矿物粉体加工企业与涂料的研发部门通过互相交流与合作，使双方的技术优势得到互补。瞄准国内外两大市场，遵循又好又快的原则，不断开拓进取，必将在新产品研发方面结出丰硕果实。