碳酸鈣是涂料中應(yīng)用最為廣泛的體質(zhì)顏料，在漆膜中起骨架和底材的填平作用，同時(shí)改善涂料性能。膩?zhàn)臃壑校?0-80%為重鈣；稠漆中，碳酸鈣用量一般在30%以上；在水性涂料中，碳酸鈣用量為20-60%；罩面漆中，碳酸鈣是理想的消光填料，如無光白酪膠墻漆含重質(zhì)碳酸鈣11.5%；金屬防銹涂料中，碳酸鈣具有一定的防銹作用，適當(dāng)用量約為30%；聚乙烯醇類的106、803等建筑內(nèi)墻涂料中，一般含輕質(zhì)碳酸鈣16%-20%；室內(nèi)裝飾漆中，如聚醋乙烯乳漆中通常含有約10%的碳酸鈣。

1、乳膠漆用碳酸鈣

碳酸鈣在乳膠漆中的作用：

作為體質(zhì)顏料，具有填充作用，使之細(xì)膩、均勻、白度高。

具有一定的干遮蓋力，一般使用超細(xì)產(chǎn)品，當(dāng)其粒徑與鈦白粉粒徑接近時(shí)，可提高鈦白粉的遮蓋效果。

可提高漆膜的強(qiáng)度、耐水性、干性、耐擦洗性。

降低成本，使用量為10%-50%。

例如，超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣粉體材料對(duì)縮短乳膠漆生產(chǎn)過程中的分散砂磨時(shí)間、提高遮蓋力、改善乳膠粘度、降低鈦白粉用量及改善膩?zhàn)拥拇蚰バ阅艿染酗@著效果。

在設(shè)計(jì)涂料配方時(shí)，高性能的乳膠漆采用超細(xì)碳酸鈣，低檔乳膠漆選擇粒度相對(duì)粗、吸油值低的重鈣。

目前，在內(nèi)墻乳膠漆中應(yīng)用效果較好重質(zhì)碳酸鈣粉體，其粒度控制d₉₇＜10μm、d₅₀約為1.5μm、白度＞95%、CaCO₃≥98%。

2、汽車漆用碳酸鈣

汽車在行駛過程中，車底和車輪擋泥板等處經(jīng)常受到泥沙、碎石和污水等的撞擊沖刷，因而涂在底材表面的涂料極易損壞，而失去防腐能力，底材會(huì)很快銹蝕而致穿爛。

為了解決這一問題，需要在這些部位涂布具有耐砂石沖擊和防腐蝕性能的車底涂料。PVC塑溶膠系是汽車底盤漆中的一種，其主要由PVC糊樹脂，增塑劑、填料（碳酸鈣）、穩(wěn)定劑、增粘劑、溶劑和其它助劑組成。

碳酸鈣用量將近占總組分的30%（具體用量還要根據(jù)配方而定）左右，而納米碳酸鈣的加入較之普通的碳酸鈣將會(huì)較大程度上改善體系的流變性能和膜的抗沖擊性能。

汽車底盤漆，在施工噴涂過程中要求做到易噴，粘度低，流動(dòng)性好，而在施工后要求粘度大，可防止沾降和流掛。這就需要涂料在高剪切速度下，粘度明顯變低，就能易于噴涂流平；而在低剪切速度下或靜止?fàn)顟B(tài)下具有高粘度，可防止涂料沉底和流掛，涂料的這種性能稱為觸變性，而納米碳酸鈣產(chǎn)品在施工性能，結(jié)構(gòu)性能方面可以很好的滿足這一要求。

汽車底盤漆專用納米碳酸鈣具有如下特點(diǎn)：

具有高的活化度；

具有較高的屈服應(yīng)力；

具有良好的觸變性；

3、油墨用碳酸鈣

碳酸鈣在印刷油墨中大多是起降低成本和增加容積的填充作用，一般要求高性能的超細(xì)碳酸鈣，主要特點(diǎn)是顆粒微細(xì)，約在0.02-1.0μm之間，比表面積較大，具有吸油量大、透明度好、亮度好、穩(wěn)定度較好等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)際應(yīng)用中，采用納米輕鈣粉或者納米活性輕鈣粉最合適。但是納米活性輕鈣粉價(jià)格高，所以大多數(shù)采用納米輕鈣粉作為油墨生產(chǎn)。

用活性碳酸鈣配制的油墨身骨及黏性比較好，具有良好的印刷性能，干燥快，而且沒有副作用。由于顆粒小，用于油墨產(chǎn)品中表現(xiàn)出優(yōu)異的分散性、透明性、極好的光澤和遮蓋力，以及優(yōu)異的油墨吸收性和干燥性，因此印品細(xì)膩、網(wǎng)點(diǎn)完整。尤其是在油墨廣泛采用樹脂連接料后，活性碳酸鈣以其優(yōu)異的穩(wěn)定性，幾乎已經(jīng)取代其他填料了。

目前，國內(nèi)高檔油墨填料大都采用超細(xì)碳酸鈣，且必須經(jīng)過活化處理，晶形為球形或立方形。

4、粉末涂料用碳酸鈣

粉末涂料用的填料普遍含有重金屬物質(zhì)，不符合國際標(biāo)準(zhǔn)的重金屬含量，特別是出口到歐洲、美國的產(chǎn)品中，對(duì)重金屬含量的要求極為嚴(yán)格。碳酸鈣是一種既便宜又不含重金屬元素的白色填料，在粉末涂料中完全可以取代常用的硫酸鋇填料。主要用于玩具、嬰兒車、體育用品、廚房用具及家電等的涂裝。

碳酸鈣在粉末涂料中的應(yīng)用：

可用作高光涂料產(chǎn)品的填料；

半光涂料產(chǎn)品，一般可直接加入碳酸鈣配制，無須加消光劑，節(jié)約成本；

本身為白色的無機(jī)顏料，可與鈦白粉配合使用，降低成本；

相對(duì)其它填料，碳酸鈣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；

可提高涂料上粉率和噴涂面積，尤其用在混合粉中較明顯。

例如，超細(xì)活性碳酸鈣具有與硫酸鋇相近的吸油量和光折射率，但密度遠(yuǎn)小于硫酸鋇，在相同填料用量的情況下，可使粉末涂料的密度降低，從而提高噴涂面積。同時(shí)由于具有良好的帶電性能，可以提高粉末涂料的上粉率。另外對(duì)粉末涂料的邊緣覆蓋力、涂膜硬度、以及疏松防結(jié)塊等性能亦會(huì)有一定程度的改善。

 

涂料行業(yè)用碳酸鈣的發(fā)展趨勢(shì)

1、納米化

在涂料工業(yè)中，納米碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng)，在涂料配方中能起到防沉降作用，而且還能添加白度和光澤而不影響遮蓋力，可以明顯地改善涂料的存儲(chǔ)穩(wěn)定性。

利用“藍(lán)移”現(xiàn)象，將其添加到乳膠中，能對(duì)涂料形成屏蔽作用，達(dá)到抗紫外老化和防熱老化的目的，增加涂料的隔熱性。納米碳酸鈣作為填料，填充到涂料中可以大大提高其柔韌性、硬度、流平性、漆膜的沉積性和滲透性。

外墻涂料：將納米碳酸鈣應(yīng)用到外墻涂料中，涂層展現(xiàn)強(qiáng)烈的“疏水性”，涂層的抗裂強(qiáng)度、耐污染性均得到增強(qiáng)。

水性乳膠涂料：一般乳膠漆配方中，均含有一定量的剛性顆粒，有的配方中含量還相當(dāng)大，這些剛性粒子的存在會(huì)導(dǎo)致涂膜中應(yīng)力過于集中，使樹脂產(chǎn)生裂紋，納米碳酸鈣的引入，使之與樹脂間產(chǎn)生更多的接觸幾率，產(chǎn)生更多的微裂紋并引起彈性形變，將更多的沖擊能量轉(zhuǎn)化為熱能吸收掉，從而提高韌性。

通過在傳統(tǒng)的乳膠漆中添加顏填料量2%-5%的經(jīng)特殊聚合物表面處理的納米碳酸鈣，發(fā)現(xiàn)不僅涂料的流變性、開罐效果得到改善，更為驚訝的是耐水性、耐洗刷性、硬度均得到大幅度的提高，且耐洗刷性的增加呈現(xiàn)的是幾何級(jí)數(shù)的增長。

目前日本的白石、意大利西姆等公司生產(chǎn)的納米碳酸鈣均主要用于改性水性乳膠涂料的性能。

納米碳酸鈣由于其納米尺寸效應(yīng)，大的比表面積，表面原子處于高度活化狀態(tài)以及與聚合物有很高的界面相互作用，當(dāng)添加到涂料中后，使涂料獲得特殊的改性功能。納米碳酸鈣因具有良好的觸變性而應(yīng)用于汽車底盤防石擊涂料及面漆。

2、 功能化

隨著科技研發(fā)和生活質(zhì)量水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品功能的要求更高，高性能、多功能化已成為涂料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

在涂料體系中加入納米碳酸鈣、納米ZnO等，可使涂料具有抗菌、防霉作用的同時(shí)會(huì)提高涂膜的耐候性能，大大提高涂料的綜合品質(zhì)。

近幾年來，國內(nèi)外的部分涂料生產(chǎn)廠商及研究機(jī)構(gòu)已開始著手研究利用非金屬礦及深加工產(chǎn)品功能性來改善或賦予涂料新的功能，這一領(lǐng)域已成為建筑涂料產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新的熱點(diǎn)。

3、表面改性

近年來，將納米碳酸鈣應(yīng)用于涂料中以期改善涂料性能是涂料界關(guān)注的熱門話題之一，納米碳酸鈣直接應(yīng)用于涂料中，存在以下缺陷：

顆粒表面能高，處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，極易團(tuán)聚；

碳酸鈣表面親水疏油，極性很高，在有機(jī)介質(zhì)中難以分散，與基料的結(jié)合力差，易形成界面缺陷，導(dǎo)致涂膜性能下降。

納米碳酸鈣顆粒應(yīng)用于涂料中，要涉及到納米材料與基料的相容性，涂料的成膜基料與塑料、橡膠等高聚物在官能團(tuán)的種類與數(shù)量、相對(duì)分子質(zhì)量等方面明顯不同，進(jìn)而導(dǎo)致聚合物的表面極性及與顏填料的相互作用方式皆有區(qū)別。要使納米碳酸鈣成功應(yīng)用于涂料中，必須對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行表面改性。

4、專用化

另外，隨著碳酸鈣工業(yè)的發(fā)展，已出現(xiàn)了不少專用涂料碳酸鈣。有的具有特定的晶形，有的粒徑小于0.1，有的不易沉降，有的具有高光澤，有的易分散，越來越多的高端生產(chǎn)商在尋求涂料專用碳酸鈣。

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