中国粉体网讯 如果用一个字形容2016年的钛白粉,那就是“涨”,如果用两个字形容现在的钛白粉,那就是“疯涨”。近日来,巨头们纷纷提价,钛白粉是 500、700、1000元/吨真枪实弹的上涨。甚至有研报分析称2017年钛白粉会维持卖方市场的局面,钛白粉价格有望突破2万元/吨。
在刚刚过去的2016年里,各大涂料企业可谓历经风雪,总算挺了过来。如今面对环保政策的加码、原材料的猛涨,涂料企业不知不觉又进了2017这段“冰川时期”。
钛白粉如此涨,涂料企业是否可以选择适当加量硅微粉,用硅微粉部分代替钛白粉,以此降低成本呢?
一方面,我们不能否认钛白粉在涂料中的地位。基于颜料级钛白粉具有折射率高、消色力强、遮盖力大、分散性好、白度好、无毒、物理和化学性质稳定,并且具有优良的光学、电学性能,因此其用途十分广泛,在涂料的应用中更是占据了举足轻重的位置。
使用钛白可以大大降低整个涂料中颜料的用量,同时制成的涂料色彩鲜艳、不易泛黄、 耐光、耐热、耐磨、耐候、耐碱、耐硫、耐稀酸。钛白用量占涂料用颜料总量的90%以上,占涂料用白色颜料的95%以上。在涂料原材料成本中占10%~25%。
另一方面,硅微粉与钛白粉在结构上具有相似性,可以部分代替钛白粉。
硅微粉是由天然石英(SiO2 )或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。
汪鹏主[1]等将硅微粉-钛白粉复合粉体应用于乳胶涂料中,涂料的铅笔硬度较全钛白粉的乳胶涂料明显提高。刘宗旺[2]等在不饱和聚酯绝缘漆中添加硅微粉,改善了涂料的吸水率、电气强度和体积电阻率等。Puig [3]等研究了粉末涂料添加有机改性的二氧化硅后,在机械和电化学方面表现出优异性能。
硅微粉在涂料中的应用
(1)硅微粉具有良好的稳定性,一直在涂料填料中扮演重要的角色。在涂料行业中,硅微粉的粒度、白度、硬度、悬浮性、分散性、吸油率低、电阻率高等特性均能提高涂料的抗腐蚀性、耐磨性、绝缘性、耐高温性能。
几种涂料常用填料的性能比较
体质填料 | 耐化学性 | 耐热性 | 耐候性 | 耐磨性 | 阻燃性 | 绝缘性 | 耐油性 |
硫酸钡 | 差 | 差 | 优 | 良 | 良 | 差 | 优 |
碳酸钙 | 差 | 良 | 良 | 优 | 良 | 良 | 差 |
云母粉 | 优 | 优 | 良 | 优 | 优 | 优 | 差 |
滑石粉 | 优 | 优 | 良 | 优 | 良 | 优 | 差 |
硅微粉 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 |
(2)硅微粉在涂料中作功能填料,填充增容,降低成本。屏蔽消光剂,石英(二氧化硅),可以取代部分昂贵的钛白粉用于涂料、油漆,并降低生产成本。在阻燃绝缘涂料中通过加入硅微粉,提高了涂料的触变性能,该涂料具有涂覆均匀、不会出现裂纹而且具有固化时间短、成本低的特点。
(3)硅微粉无毒无味无污染,不含有有机物污染,金属含量低。可以提高涂层的抗紫外线能力,并具有良好的保温效果。在无毒环氧增韧涂料中,在环氧树脂中加入硅微粉,研制出了具有防腐功能的无毒环氧增韧涂料,克服了已有涂料在低温下刷涂和喷涂的缺陷和不足。
(4)研磨时间短,附着力强,干燥快。用于调合漆、底漆、防锈漆等的配制中(加入量 6—15%)不仅起到填充增容作用,而且对于提高油漆细度、流平性能、漆膜硬度,缩短涂料研磨时间和油漆的耐水、防锈、防腐性能及颜料的分散性、漆的储存稳定性等效果均为显著。
(5)随着建筑市场的日益繁荣,硅微粉的用量也随之增长,同时对硅微粉的超细、改性也提出了更高的要求。
涂料级硅微粉的参数:
目数:1600-7000目
粒径:(1.6-10μm)
SiO2:>99.5%
白度:70-94度之间
硬度:7 (莫氏硬度)
吸油量、混合粘度低、分散性和流动性好,堆积形成的休止角小、耐摩擦。
小结
硅微粉是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成,是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。它以粒径细、硬度高、悬浮性和分散性好、吸油量低、电阻率高等特点而在涂料油漆行业中广泛使用。随着环保政策的加压、原材料价格的上涨,加之我国石英资源丰富,硅微粉在涂料中的应用有着诱人的市场前景和广阔的发展空间。
引用:
[1] 汪鹏主,王继虎,温绍国等.硅微粉在 NO-VOC 乳胶涂料中的应用[J]. 硅酸盐通报,2014,33( 12) : 3345-3350.
[2]刘宗旺,陈政标,张杰元等.硅微粉填充不饱和聚酯绝缘漆的制备与性能研究[J].绝缘材料,2012,45(2) : 4-6.
[3]Puig M,Cabedo L,Gracenea J J,et al.The combined role of inhibitive pigment and organo-modified silica particles on powder coatings:Mechanical and electrochemical investigation[J].Progress in Organic Coatings,2015,80:11-19.