體質(zhì)顏料在粉末涂料中的應(yīng)用及進(jìn)展
粉末涂料由成膜體系(基料)、著色體系(著色劑)與添加劑(或稱助劑)三大體系組成的產(chǎn)品配方體系，成膜體系為粉末涂料提供基礎(chǔ)性能，著色體系為其提供色彩性能、保護(hù)或附加功能，添加劑用來改善或提高粉末涂料某一方面性能。其中著色體系通常采用的是顏料，極少數(shù)特殊性產(chǎn)品采用染料，而體質(zhì)顏料屬于顏料中重要的無著色功能的顏料品種。

鈣化合物。主要是天然與人造碳酸鈣，化學(xué)成分是CaCO3。天然品為重質(zhì)碳酸鈣，又稱大白粉、石粉、白堊等，均系石灰石粉末。其制品質(zhì)地粗糙，密度大易沉淀。人工合成產(chǎn)品稱為沉淀碳酸鈣，也稱輕質(zhì)碳酸鈣。其質(zhì)地純、粒度小、體質(zhì)輕。碳酸鈣吸油量高，特是化學(xué)合成的氫質(zhì)碳酸鈣粒形不規(guī)則、孔隙率高，不利于在粉末涂料基料中進(jìn)行分散，因此對(duì)于特殊無法采用沉淀硫酸鋇的高光粉末涂料產(chǎn)品建議采用活性碳酸鈣，普通高光或低光產(chǎn)品采用與天然硫酸鋇搭配方式使用。普通天然超細(xì)高光鈣可用于標(biāo)準(zhǔn)光澤粉末涂料產(chǎn)品，普通消光鈣(粒度較粗)和輕鈣可用于低光澤產(chǎn)品或砂紋、錘紋產(chǎn)品。碳酸鈣存在微量堿性不宜與不耐堿顏料鉻黃、鐵藍(lán)等合用。在對(duì)于羥基聚酯/氨基樹脂皺紋(四甲氧甲基甘脲，商品名為PowderLink 1174)產(chǎn)品體系中，由于配方中采用了胺封閉磺酸催化劑(如AC32-18A、本網(wǎng)推薦的WL系列胺封閉磺酸催劑等)，碳酸鈣的堿性會(huì)大大降低磺酸催化劑的活性甚至失效，故無法得到皺紋效果。但是在環(huán)氧類粉末涂料消光產(chǎn)品(化學(xué)消光)中，碳酸鈣的堿性卻有助于產(chǎn)品降低。

鎂化合物。常用的有滑石粉，其次是沉淀碳酸鎂等。滑石粉的化學(xué)組成是3MgO?4SiO2?H2O，是天然存在的層狀或纖維狀無機(jī)礦物。密度2.65g/cm3，吸油量20%~40%。能提高涂膜的柔韌性、硬度及黏度等，降低透水性。粒度為1250目的滑石粉在粉末涂料中主要用作砂紋產(chǎn)品的砂紋劑(主要成分是高熔點(diǎn)蠟)的輔助性填充劑(常被簡(jiǎn)稱砂紋助劑)。

硅化合物。包括粘土、硅土、白炭黑等。石英粉屬硅土類，是天然的二氧化硅，質(zhì)地堅(jiān)硬耐磨性強(qiáng)，缺點(diǎn)是不易分散，容易沉淀。硅藻土比石英粉軟而細(xì)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。硅類體質(zhì)顏料由于孔隙率較高、吸油量較大，常用來做消光作用填料使用,特別是沉淀白炭黑在溶劑型涂料充當(dāng)消光劑使用。硅類體質(zhì)顏料硬度高，可以作用粉末涂料的增硬填充劑。另外，硅類體質(zhì)顏料具有極高的耐高溫性能，又在高溫下與鋁粉顏料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故常用作耐高溫的功能性填充料。而氣相白炭黑，具有特殊的晶體結(jié)構(gòu)，常用作粉末涂料后加的流化劑。
納米材料和宏觀材料迥然不同，具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇異或反常的物理、化學(xué)特性。納米材料會(huì)表現(xiàn)出特異的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、化學(xué)等性能，往往不同于該物質(zhì)在整體(大塊固體)狀態(tài)時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)。納米材料如原本導(dǎo)電的銅到某一納米級(jí)界限就不導(dǎo)電，原來絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級(jí)界限開始導(dǎo)電。納米材料由于極細(xì)的晶粒，大量處于晶界和晶粒內(nèi)缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等四大特殊效應(yīng)，納米材料與同組成的微米晶體(體相)材料相比，在催化、光學(xué)、磁性、力學(xué)等方面具有許多奇異的性能。因而成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。將納米材料用于涂料中，這些特殊功能改變了涂料的固有特性，使其某些性能有極大提高。目前，已開發(fā)出了許多應(yīng)用粉末涂料的納米材料，如納米硫酸鋇、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁、氣相納米氧化鋁、氣相鈉米二氧化硅(又稱白炭黑)等。納米材料與微米級(jí)材料表現(xiàn)出明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用，不再簡(jiǎn)單地做填充料降成本使用。像納米二氧化鈦、納米氧化鋅等均具有殺菌消毒與吸收紫外線功能。氣相氧化鋁和氣相二氧化硅是用于粉末涂料后混的性能優(yōu)異的氣霧分散劑，用量?jī)H為0.1%~0.3%即大大增強(qiáng)粉末涂料顆粒的流化性分散性能。
從體質(zhì)顏料粒形及晶體結(jié)構(gòu)上劃分
體質(zhì)顏料顆粒形狀。體質(zhì)顏料供應(yīng)的粒子大小范圍從0.01到44μm有不同的形狀，包括球狀、纖維狀(或針狀)和片狀等，不同形狀的體質(zhì)顏料在各種聚合物中表現(xiàn)出不同的作用效果。粒子形狀影響顏料的堆積、涂膜的柔軟性、開裂彌補(bǔ)等，粒子尺寸和粒子尺寸分布影響遮蓋力、粘度、涂膜孔隙率、基料和表面活性劑的需求量、光澤、細(xì)度等。體質(zhì)顏料是否與基料起反應(yīng)關(guān)系到鹽水噴霧，起泡，抗腐蝕和開裂。一般來說，纖維狀、薄片狀的體質(zhì)顏料有助于提高制品的機(jī)械強(qiáng)度，但不利于成型加工。反之，球狀體質(zhì)顏料可以改善制品的成型加工性能，但卻可能使機(jī)械強(qiáng)度下降。體質(zhì)顏料是通過磨碎礦石或分裂石頭的形狀，或通過化學(xué)沉淀并根據(jù)需要再精制和尺寸分級(jí)過程來制造。它們的尺寸分離是采用濕法或干法過篩、浮選、離心分離等手段。原料的來源及處理過程將影響顏料的性能。