MCA 绢云母粉在涂料中的研究与应用
陈安仁1 , 田小妹1 , 苏 敏2 , 伍光华2
(1. 上海市建筑科学研究院, 上海200032 ; 21 江西铜业公司绢云母厂, 江西德兴334201)
1 前言
云母粉性状为天然族矿物,是复杂的硅酸盐类,品种很多,绢云母(Sericite) 是白云母的亚种,分子式KAl2[AlSi3O10 ] (OH) 2 ,其化学成分,物化性质,结晶构造与白云母相似。MCA 绢云母粉属千枚岩型伴生绢云母,具有独特的理化性能,在欧美国家广泛应用于橡胶制品中,以提高橡胶的耐磨性和抗裂性。MCA 绢云母粉具有典型的层状硫酸盐结构,呈细小鳞片状,有较大的径厚比。本文介绍一种特有的湿磨悬浮法工艺制备MCA 绢云母粉,工艺优点: 自动化程度高、结晶完整、鳞片粒径超细,经过加入活化剂和改性剂处理,具有较好的分散性及脱泡效果。应用于涂料中可以取代部分润湿分散剂和消泡剂,不仅降低了成本,而且具有优异的润湿分散性、脱泡性,能明显提高涂料的浮色性及涂膜的致密性、抗渗透性、抗开裂性及耐化学药品性。
2 实验部分
2. 1 原材料
绢云母碎矿石、活化剂、改性剂、水
2. 2 MCA 绢云母粉的制备
制备云母粉的方法有干法磨和湿磨悬浮法两种,区别在于干磨法的云母粉径片厚、比重大、吸油量大;而湿磨悬浮法的云母粉径片薄,粒径细、比重轻、吸油量小,具有防沉淀作用。MCA 绢云母的制备工艺是采用国内特有的湿磨悬浮法,其优点是自动化程度高、产品质量稳定,可随意控制云母粉的细度,平均粒径达6μm 以下,95 %通过1000 目筛孔;在湿磨悬浮制备时,添加一种特殊的活化剂和改性剂,逐步渗透到云母粉中,使云母粉悬浮,便于碾磨,提高生产速度,这种活性剂和改性剂渗入到云母中,使云母粉具有润湿分散作用和脱泡作用,加入涂料中能取代润湿分散剂、消泡剂约45 %左右,改善了涂料的浮色现象,并可明显提高涂膜的致密性、抗渗性及装饰防护效果。
2. 2. 1 工艺
2. 2. 2 主要化学成分(见表1)
从表1 可以看出, SiO2 和Al2O3 成分较高,其MCA 绢云母具有较好的耐化学药品性。
2. 2. 3 主要物理指标(见表2)
从表2 可以看出,MCA 绢云母粉平均径厚为20～25μm ,粒径小于6μm ,这种超细度云母粉用于涂料中不易沉淀,涂膜致密性好,由于MSA 绢云母粉呈鳞片状,经活化处理后具有很好的重叠性,可提高抗渗透性。
3 MCA 绢云母粉在涂料中的作用与影响
3. 1 MCA 绢云母粉对提高物理性能的影响
由于MCA 绢云母粉其特征具有超细度,呈细小鳞片状,粒径小(10μm 以下约占70 %～80 %) ,经活化处理后表面活性好,具有内在的润滑性、分散脱泡性。经加入到聚氨酯防腐涂料、交联型高氯化聚乙烯涂料、氯化橡胶涂料、环氧云铁防锈涂料、环氧煤沥青涂料、聚苯乙烯防腐涂料、氯磺化聚乙烯防腐涂料、EVA 水性冷却水塔涂料、EVA 水性防水防腐涂料中进行了试验,尤其在混凝土内壁聚氨酯防腐涂料的抗渗透性、耐磨性及耐蚀性优良,主要体现在MCA 绢云母的作用。其性能比较结果见表3。
从表3 可以看出,加入MCA 绢云母粉对涂料各项物理力学性能都有不同程度提高,尤其是在涂料中具有明显的分散脱泡作用,提高了涂膜的致密性和抗渗透性。
3. 2 MCA 绢云母粉对提高耐化学药品性的影响
从表1 可知,MCA 绢云母粉主要化学成分中,SiO2 、Al2O3 成分很高,所以,已体现出具有优异的耐化学药品性能,能提高涂料耐蚀性。
4 结语
(1) MCA 绢云母粉的制备,是采用国内特有的
湿磨悬浮法,自动化程度高、质量稳定、径厚比薄、粒径小,经活化剂和改性剂处理后减少吸油量和比重,其云母粉不易沉淀,润滑性、分散性、脱泡性好,用于涂料中具有较好的润湿分散和脱泡效果,可以取代45 %的分散剂和消泡剂,降低成本。
(2) MCA 绢云母粉呈鳞片状,经过处理后的云母粉具有自然重叠功能,涂膜致密性好,可提高抗渗透性。
(3) 由于MCA 绢云母粉主要化学成分中,SiO2 、Al2O3 含量高,用于各种涂料中,能提高涂料的耐化学药品性。