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發布時間：2011-05-10 01:37:40   瀏覽次數：    作者：

1．前言

    碳酸鈣是無嗅無味的白色粉末，是用途廣泛的無機填料之一，分子式為CaCO3，相對分子量為100.09。作為一種優質的填充劑和白色顏料，碳酸鈣具有價格便宜、資源豐富、品位高等特點，廣泛應用于涂料、塑料、橡膠等域。

    粉末涂料是一種不含溶劑、無揮發份的固體涂料，屬于有發展前景的涂料之一。

    碳酸鈣應用于粉末涂料中，以期達到高上粉率、高噴涂面積、無沙粒、無重金屬等優良的性能。

    2．碳酸鈣的種類、性質及其在粉末涂料中的作用

    2.1碳酸鈣的分類

碳酸鈣的分類

    2.2碳酸鈣的性質

    碳酸鈣，無毒、無刺激、無氣味、呈白色，干燥不含結晶水，為柔軟粉末，硬度為莫氏3號。沉淀碳酸鈣即是化學方法生產的碳酸鈣，平均粒徑在0-6um之間，白度為95%以上，此即通常粉末涂料所用的碳酸鈣。改變碳酸鈣的生產工藝，可以制得成為立方體的、紡錘體的、球狀的、針狀的、鏈狀的等各種微細、超細碳酸鈣。

    重質碳酸鈣是以天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼為原料，用機械的方法將其磨碎，并達到一定的細度，由于該產品的性質不純，故在粉末涂料應用中受到限制。

    活性碳酸鈣即是對碳酸鈣粉末進行表面處理，形成表面改性層，從而改善碳酸鈣粉末的表面性能。根據表面處理活性劑的不同。可分為兩類：一種是硬脂酸、硬脂酸鈣、樹脂酸、松香酸、聚丁二烯等處理的；另一種是以酞酸酯偶聯劑、磷酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑等處理的，從而由于粒徑的不同、表面處理劑的不同，從而形成各種系列產品，此處不再舉例。
2.3常見用于粉末涂料的碳酸鈣一些重要參數

	高光鈣	消光鈣	普通鈣	重質鈣
平均粒徑um	1.15	5.14	1.5	2.7
外觀	白色粉末	白色粉末	白色粉末	灰白色粉末
比表面積-m2g-1	24	/	≥2.8	≤1.0
白度%	≥98	≥98	≥97	≥89
碳酸鈣的質量分數%	≥96	≥96	≥96	≥90

   2.4碳酸鈣在粉末涂料中的作用

    A：在粉末涂料中起骨架作用，它們的填充可以增加涂膜厚度，提高涂層的耐磨性和耐久性。

    B：可以降低涂料的成本，一般碳酸鈣的價格都比其它的無機填料價格低，在涂料中碳酸鈣的添加的數量都比較大，所以添加碳酸鈣可以使粉末涂料的成本降低。

    C：可以提高粉末涂料的上粉率和噴涂面積，另外它不含重金屬，是不含重金屬類粉末涂料的首選填料。

    3.實驗部分      

   3.1原材料及配方   

   為了檢驗碳酸鈣的性質，我們選擇硫酸鋇、滑石粉、高嶺土、云母粉等與其作對比性實驗。實驗的配方如下：

	1	2	3	4	5	6	7	8
環氧樹脂	32	32	32	32	32	32	32	32
聚酯樹脂	32	32	32	32	32	32	32	32
流平劑	5	5	5	5	5	5	5	5
安息香	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
其它助劑	2	2	2	2	2	2	2	2
碳酸鈣a	30	/	/	/	/	/	/	/
碳酸鈣b	/	30	/	/	/	/	/	/
硫酸鋇a	/	/	30	/	/	/	/	/
硫酸鋇b	/	/	/	30	/	/	/	/
云母粉	/	/	/	/	30	/	/	/
滑石粉	/	/	/	/	/	30	/	/
硅灰石	/	/	/	/	/	/	30	/
高嶺土	/	/	/	/	/	/	/	30
備注：	除了此實驗外，我們還按類似的方法做了各種填料的純聚酯樣板進行QUV測試，此處不再列表，我們將在結論中討論。

3.2生產工藝

    正因為是作對比性測試，所以每個配方的生產工藝都一樣，即：計算—稱量—預混合—擠出—壓片—冷卻、破碎—粉碎—分級、過篩—噴涂—烘烤—檢測。

3.3結果及分析      測試結果如下：

	碳酸鈣 a	碳酸鈣 b	硫酸鋇 a	硫酸鋇 b	云母粉	滑石粉	硅灰石	高嶺土
膜厚（um） GB/T13452.2-92	60-80	60-80	60-80	60-80	60-80	60-80	60-80	60-80
外觀 （目測）	平滑	輕微桔皮	平滑	輕微桔皮	平滑	平滑	輕微桔皮	平滑
光澤（60℃） GB/T9754-88	80	65	82	67	70	66	65	71
耐沖擊（cm*kg ）GB1732-93	50 pass	45 pass	50 pass	45  pass	50  pass	50  pass	50 pass	50 pass
表面硬度（H） GB/6739-96	2	2	2	2	3	2-3	2	2
劃格(級) GB9286-88	0	0	0	0	0	0	0	0
與180℃*25min 的△E	0.30	0.61	0.40	0.73	0.25	0.71	0.54	0.75
備注：	所有配方的固化條件為180℃*15min，測色差時用180℃*25min對比于180℃*15min的情況。

 

    另外，據我們所做的純聚酯的QUV的測試結果如下：

	240h       QUV-B		480h          QUV-B
	保光率 %	變色性	保光率%	變色性
碳酸鈣a	59.1	明顯變色	28.8	嚴重變色
碳酸鈣b	58.5	明顯變色	27.5	嚴重變色
硫酸鋇a	92.5	不變色	81.4	輕微變色
硫酸鋇b	93.8	不變色	86.5	輕微變色
云母粉	94.4	不變色	87.8	輕微變色
滑石粉	92.1	不變色	78.6	輕微變色
硅灰石	82.3	輕微變色	40.4	嚴重變色
高嶺土	92.0	不變色	59.3	明顯變色

3.3.2實驗結果分析

   從上述的實驗結果，結合一些試驗數據，我們可以歸納如下幾點：

   1：碳酸鈣可以做高光產品的填料，而且它的光澤不比其它的填料低

   2：一般半光產品，可以用直接加入碳酸鈣調出，無須加入B68類的消光劑，節約成本。

   3：碳酸鈣本身也是一種白色的無機顏料，可與鈦白粉配合使用，制得價廉物美的產品。
4：相對于其他幾種填料，碳酸鈣適合用于一些要求重金屬含量低的產品，如嬰兒車、兒童玩具等。

   5：碳酸鈣可提高涂料的上粉率和噴涂面積，尤其用在混合粉中比較明顯。

   6：如果做的是戶外耐候型產品，那么切不可選擇碳酸鈣作填料。

   7：為避免由于碳酸鈣吸油量高而引起涂膜表面桔皮，可以在基料中加入少許的氫化蓖麻油。

    4.結語

    從測驗的結果可以看出：碳酸鈣應用于粉末涂料中的性能優異，是一種比較理想的粉末涂料填料。