合成硅酸铝盐在乳胶漆和装饰漆中的应用

0 引 言

随着人们环保意识的不断增强, 乳胶漆、U V 固化涂料等低污染涂料受到人们的广泛关注, 这种变化也推动了新型功能性合成填料的发展。合成硅酸铝盐采用向硅酸钠中添加硫酸及硫酸铝的特殊沉淀法工艺制得, 它已被用来代替乳胶漆及某些装饰漆中的部分钛白粉。除成本优势外, 严格控制合成过程, 可使合成硅酸铝盐具有粒径小, 白度高的优点。所以不难理解采用合成硅酸铝盐的涂料能达到一些采用天然填料的涂料所不能达到的性能。与其他天然填料相比, 德固赛公司生产的合成硅酸铝盐Sipernat®820A 具有以下特点: 比表面积比天然填料大; 性能更稳定; 是一种无定形态, 而不具有更

多的晶状结构; 白度比天然产品高, 即使天然产品经过了提纯工序。
 

1 合成硅酸铝盐在乳胶漆中的应用

合成硅酸铝盐能在钛白粉粒子间产生间隔效应,使钛白粉颜料在涂料中的最大用量达最优化, 提高了遮盖力及白度。它的超细粒径使其具有高吸油值, 从而降低了配方的颜料体积浓度, 提高了涂层的多孔性。在乳胶漆中合成硅酸铝盐可替代高达40% ( 质量分数) 的钛白粉。对整个配方来说, 合成硅酸铝盐的含量不宜超过2% ( 质量分数) 。通过合成硅酸铝盐的替代, 在大多数情况下, 提高了干涂膜的遮盖力和白度。用合成硅酸铝盐分别代替2% 和4% 的钛白粉后, 乳胶漆白度的变化情况见图1。两种乳胶漆的遮盖力对比见图2。

由图1 和图2 可见, Sipernat® 820A 具有使钛白粉粒子最大程度地分布在涂层表面的特性, 从而提高涂料的遮盖力和白度, 这是采用合成硅酸铝盐节约乳胶漆成本的独到之处。另外, 合成硅酸铝盐的密度相对较低, 使得含有合成硅酸铝盐的成品漆体积增大,这也是令人感兴趣的一方面。即使与经过表面处理的钛白粉配用, 在某些情况下, 合成硅酸铝盐也能进一步提高涂料的遮盖力及白度。经长期贮存后, 含合成硅酸铝盐的乳胶漆仍表现出良好的黏度稳定性。在大多数情况下, 合成硅酸铝盐用于乳胶漆中, 会导致初始黏度的提高, 但这种现象并不会在所有的配方中出现。含Sipernat® 820A 及不含Sipernat® 820A 的2 种乳胶漆在40℃ 下贮存4 周后的黏度变化情况见图3。由图3 可见, 最初, 含Sipernat® 820A 的乳胶漆黏度较高, 但贮存较长一段时间后仍保持稳定的黏度,相比较而言, 只使用钛白粉的乳胶漆的黏度表现出稍微上升。

5% Sipernat® 820A 悬浮水溶液的pH 值约为10.1, 故加入Sipernat® 820A 后的乳胶漆的pH 值也相应提高, 这对乳胶漆的贮存稳定性有利。用Sipernat® 820A 代替部分钛白粉, PVC 仅提高1%~ 2%, 根据所列的配方试验证明, 这并不会对涂料性能带来明显影响。合成硅酸铝盐有利于涂料的耐磨性及流平性的改善。