碳酸鈣在醇酸漆中主要作為填料和功能性助劑使用,其特性可顯著影響涂料的成本、施工性能及漆膜質(zhì)量。以下是其具體應用及作用分析:
- 經(jīng)濟填充作用:碳酸鈣價格低廉,可替代部分醇酸樹脂、顏料或體質(zhì)顏料(如硫酸鋇、滑石粉),降低原材料成本。例如,在底漆或中涂漆中,碳酸鈣添加量可達 20%~40%,大幅減少樹脂用量。
- 增加固含量:作為惰性填料,碳酸鈣可提高涂料的固體分含量,在不影響成膜的前提下提升涂布率,減少施工道數(shù),降低綜合成本。
- 流平與防沉降:
- 中等粒徑碳酸鈣(如重鈣,10~30μm)可增加涂料觸變性,防止儲存時顏料沉降,同時在刷涂或噴涂過程中抑制流掛,改善施工流暢性。
- 超細碳酸鈣(如輕鈣,<5μm)可提升涂料細膩度,使漆膜流平更均勻,適合高裝飾性面漆。
- 干燥速度調(diào)節(jié):碳酸鈣的多孔結構可吸附部分溶劑(如二甲苯、200 號溶劑油),延緩揮發(fā)速度,避免漆膜因干燥過快產(chǎn)生橘皮、針孔等缺陷。
- 硬度與耐磨性:
- 碳酸鈣本身硬度較高(莫氏硬度 3),均勻分散后可支撐漆膜骨架,提高表面硬度,適用于地板漆、工業(yè)設備漆等耐磨場景。例如,添加 15%~20% 粗粒徑碳酸鈣的醇酸磁漆,鉛筆硬度可提升 1~2H。
- 但需注意:過量添加或分散不良可能導致漆膜脆性增加,需配合增韌劑(如植物油改性醇酸樹脂)平衡性能。
- 力學穩(wěn)定性:
- 超細碳酸鈣(尤其是表面經(jīng)硬脂酸處理的活性鈣)與醇酸樹脂相容性好,可減少漆膜收縮率(降低 10%~15%),抑制開裂,尤其適合大面積施工的鋼結構底漆。
- 改善柔韌性:通過控制碳酸鈣粒徑(如選用 3~5μm 輕鈣)并搭配適量增塑劑,可在提升硬度的同時保持漆膜柔韌性,避免低溫脆裂。
- 白度與遮蓋力:
- 高白度碳酸鈣(如方解石型,白度≥90)可提升漆膜白度,增強對底材的遮蓋力,常用于白色醇酸面漆(如墻面漆、金屬裝飾漆)。與鈦白粉復配時,碳酸鈣可通過 “體積填充效應” 減少顏料團聚,提高鈦白粉分散效率,降低顏料用量 30%~50%。
- 光澤度調(diào)控:
- 細粒徑碳酸鈣(<2μm)可制備啞光或半光漆,通過散射光線降低漆膜光澤(光澤度可控制在 10~30GU),適用于家具漆、儀器儀表漆等低光需求場景。
- 粗粒徑碳酸鈣(>20μm)可能導致漆膜粗糙,光澤不均,需謹慎用于高光面漆。
- 化學惰性與防腐輔助:
- 碳酸鈣為堿性填料(pH≈9~10),可中和醇酸樹脂氧化產(chǎn)生的微量有機酸,延緩樹脂老化,延長涂料儲存期(尤其對未添加抗氧劑的經(jīng)濟型配方效果顯著)。
- 在防腐底漆中,碳酸鈣可與紅丹、鋅鉻黃等防銹顏料協(xié)同作用,填充漆膜孔隙,降低水、氧氣滲透路徑,增強防腐性能。
- 耐候性優(yōu)化:
- 表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的活性碳酸鈣,可提高漆膜抗水性能(吸水率降低 20%~30%),適用于戶外用醇酸磁漆,減少雨水沖刷導致的粉化或剝落。
- 低 VOC 兼容性:碳酸鈣為無機填料,不含有機揮發(fā)物,符合醇酸漆向低 VOC 配方轉(zhuǎn)型的需求(如搭配水性醇酸樹脂時,可進一步降低溶劑用量)。
- 安全無害:無毒、無重金屬,滿足室內(nèi)裝飾漆(如家具漆、門窗漆)的環(huán)保要求,符合 GB 18581 等國家標準。
- 粒徑與晶型選擇:
- 底漆 / 中涂漆:優(yōu)先選用粗粒徑重鈣(30~50μm)或普通輕鈣,降低成本并提供一定粗糙度,增強層間附著力。
- 面漆:宜用超細輕鈣(<5μm)或活性鈣,保證漆膜細膩度和光澤均勻性。
- 表面處理:醇酸樹脂為油性體系,碳酸鈣需經(jīng)硬脂酸、鋁酸酯偶聯(lián)劑等表面改性,提升與樹脂的相容性,避免 “浮色” 或沉降(改性后吸油量降低 10%~15%,分散更均勻)。
- 添加比例控制:
- 底漆:通常添加 20%~40%(占顏填料總量),兼顧成本與附著力。
- 面漆:建議≤20%,避免過度影響光澤和柔韌性。
- 搭配協(xié)同填料:與滑石粉、沉淀硫酸鋇復配使用,可平衡漆膜硬度、柔韌性和耐水性(如碳酸鈣:滑石粉 = 3:1 的組合常用于工業(yè)底漆)。
- 鋼結構防腐底漆:碳酸鈣 + 紅丹 / 磷酸鋅 + 醇酸樹脂,提供機械支撐與防銹功能。
- 家具面漆:超細活性碳酸鈣 + 醇酸清漆,調(diào)節(jié)光澤并增強漆膜手感。
- 船舶中層漆:粗粒徑碳酸鈣 + 云母粉 + 醇酸樹脂,填充孔隙并提高層間結合力。
通過合理選擇碳酸鈣品種及配方工藝,可在醇酸漆中實現(xiàn)成本控制與性能優(yōu)化的平衡,廣泛應用于建筑、工業(yè)、木器等涂裝領域。