无机颜填料对抛光腻子性能的影响

腻子所采用的颜填料与树脂同等重要，填料能降低收缩率，提高附着力及打磨性，改善施工性，并降低成本。颜填料主要影响抛光腻子的打磨性及涂膜的平整性和抗冲击性，这与填料的种类及其粒径大小有关。若粒径较大，其打磨性良好，但涂膜不平整，形成的涂层不致密，抗冲击性能较差；若粒径较小，则不易打磨。因此，在选择颜填料时，应从其种类和粒径两方面加以考虑。

1 无机颜填料种类及其粒径对抛光腻子性能的影响
1.1 试验原料及方法
通过分析常用颜填料的性状及在溶剂型腻子中的作用，在这里主要选用滑石粉、钛白粉、重质碳酸钙等无机颜填料进行试验。由于市面上所售的无机颜填料的粒径不均匀，而合成树脂仿真幕墙又要求抛光腻子的颗粒细腻均匀，所以需要对颜填料进行处理。用200目、300 目、400 目的筛子将无机颜填料处理成粒径为50.0 ~ 74.0 μm、38.5 ~ 50.0 μm、30.8 ~ 38.5 μm 的颜填料进行试验。用羟基丙烯酸树脂作为黏结材料，添加量为32%，改变无机颜填料的种类、粒径及添加量进行试验，测定腻子的打磨性。将黏结材料和无机颜填料按1.0 ∶ 1.5 的配比准确称量后充分搅拌均匀，使抛光腻子具有较好的易和性。然后转入QGM-65 型三辊研磨机研磨2 遍，使黏结材料和无机颜填料充分润湿分散。最后用腻子刮涂器将抛光腻子刮涂到马口铁板上，在室温下放置1 d 后测定打磨性。在刮涂腻子前应先称量好马口铁板的质量及腻子干固后马口铁板和腻子的质量, 打磨后再称量马口铁板和腻子的质量，然后计算抛光腻子的失重（占抛光腻子的质量百分数）。

1.2 结果与讨论
不同粒径、不同添加量的滑石粉、重钙、钛白粉作为主要颜填料的抛光腻子与打磨性能的关系见图1 和图2，不同粒径的颜填料对附着力的影响见表1。


从抛光腻子性能上分析，钛白粉的打磨性比滑石粉和重钙的打磨性要好很多。附着力也较其它2 种无机颜填料好。但就一种颜填料来说，附着力的测定结果均能达到腻子的要求。
由以上试验结果不难看出，无论是改变无机颜填料的粒径还是改变其添加量，钛白粉的失重都比其它2 种要多，也就是说钛白粉的打磨性相对滑石粉和重钙来说是最好的。对于相同粒径的颜填料，通过失重可以知道，颜填料为钛白粉的抛光腻子的打磨性最好，而且以钛白粉为主要颜填料的抛光腻子的附着力也是滑石粉和重钙无法比拟的。无机颜填料大部分都有硬度范围，粒径、密度、硬度及填料的比例都影响着腻子的打磨性。硬度适中，打磨性好。滑石粉的硬度小，打磨性能很差；而重钙硬度适中，打磨性很好，但是由于碳酸钙颗粒粗，遮盖力差，一般与高聚物的亲和性较差，容易造成在高聚物基料中分散不均匀，从而造成2 种材料的界面缺陷，随着填充量的增加这些缺点就更加明显，并且碳酸钙不易刮涂，吸油量高。钛白粉遮盖力好，球状的钛白粉在高聚物中的分散比较均匀。颜填料的粒径是影响填充效果的一个重要因素，一般粒径大能提高体系的硬度，却损坏了体系的韧性；而粒径越小增韧效果越好，但又影响了硬度。随着粒径的减小，粒子的比表面积增大，粒子与基体的接触面积增大，材料耐冲击性就好。
由图1 很直观地看出，失重是随着粒径的增大而增大的，也就是说在一定粒径范围内，粒径越大，打磨性能越好，其原因是粒径大，表面涂层结构比较疏松，固化后的腻子涂层松度好。但颜填料粒度大，沉降较快，不利于防沉，且分散也较差；粒径太大又会影响腻子的附着力（见表1）。在考虑打磨性能和附着力的同时还要考虑合成树脂仿真幕墙对抛光腻子的性能要求，要求过渡层可以将基层平整度调整到不大于0.5 mm/2 m 的误差，表面光滑细腻。通过分析，抛光腻子中无机颜填料选择粒径为38.5 ~ 50.0 μm。由以上试验结果可知，无论从粒径还是用量上，钛白粉的打磨性能都是最好的，所以抛光腻子的主要颜填料选择钛白粉。

2 无机颜填料添加量的确定
无机颜填料的添加量不但影响抛光腻子的打磨性能，而且影响抛光腻子的附着力，所以在确定钛白粉的添加量时需要同时考虑这2 个性能指标。不同用量钛白粉对抛光腻子附着力的影响见表2。

颜填料的用量对抛光腻子的性能影响很大，特别对打磨性、刮涂性、硬度影响更大。无机颜填料的添加量直接关系到抛光腻子的打磨性，腻子的打磨性不单是用打磨后光滑平整的表面现象来评述，同时还要用打磨时粉料易磨下来、又不费力来评定，所以打磨性除了与树脂、颜填料品种有关外还与颜填料的添加量有关。由图2 可以看出，钛白粉的添加量越多失重就越大，也就是说打磨性越好，但是也不能无限制地增加用量，因为用量太多也会影响附着力（见表2）。由图2 滑石粉和重钙曲线趋势也证实了无论是什么类型的颜填料，失重都是随着颜填料添加量的增加而增加的，这说明颜填料的添加量越多，腻子的打磨性能越好。综合考虑，本试验取钛白粉的用量在60% ～ 64%即可。