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涂料作為煅燒高嶺土的一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域,其對(duì)煅燒高嶺土各項(xiàng)指標(biāo)的要求,可視為煅燒高嶺土產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
1 白度
白度是煅燒高嶺上的首要指標(biāo),應(yīng)越高越好。色漆也是以白色漆為基漆加色母調(diào)制而成的。白度至少應(yīng)大于90%,有的廠家甚至要求要大于93% (F457)。
白度穩(wěn)定非常重要,如果波動(dòng)太大會(huì)影響到涂料的光學(xué)性能,造成同一配方下不同批次產(chǎn)品出現(xiàn)色差。國(guó)內(nèi)通常叫的白度其實(shí)是TAPPI亮度,即藍(lán)光(波長(zhǎng)457nm)在物質(zhì)表面的反射率。
2 粒度
粒度其實(shí)是一個(gè)表象的指標(biāo),涂料生產(chǎn)廠很少直接去檢測(cè)粒度。但因?yàn)殪褵邘X土的其他指標(biāo)都與粒度有直接關(guān)系,如果粒度不夠細(xì),或不合格,都會(huì)通過其 他指標(biāo)體現(xiàn)出來。對(duì)于煅燒高嶺土生產(chǎn)廠,成品的檢驗(yàn)指標(biāo)應(yīng)為-2um在80%左右。當(dāng)然,不同原料生產(chǎn)的產(chǎn)品性能會(huì)有不同,如果其他指標(biāo)合格的話,粒度的要求還可以降低。適用于煅燒高嶺土粒度的測(cè)定方法,通常有離心沉降法、重力沉降法、激光分析法等。該類型的粒度分析儀國(guó)內(nèi)、國(guó)外都比較成熟,測(cè)試方法各廠家都不同,應(yīng)根據(jù)儀器的要求來進(jìn)行。
3 遮蓋力
遮蓋力是指當(dāng)一件物體涂以某種涂料時(shí),涂料中的顏料能遮蓋被涂物體表面的底色,使這底色不能再透過涂料而顯露出來的能力。如果要涂同一塊表面,所用顏料的遮蓋力越大,則需要的顏料量便越少。遮蓋力的表示方法是 :每cm2被涂物體表面積在達(dá)到完全被遮蓋時(shí),所需顏料的最低量,即遮蓋力=顏料用量 (g)/被涂物體表面積(cm 2)。該數(shù)值越小,顏料的遮蓋力越好,也越受涂料行業(yè)歡迎。遮蓋力是涂料對(duì)煅燒高嶺土最看重的一項(xiàng)指標(biāo)。
4 分散性
國(guó)內(nèi)涂料行業(yè)所說的分散性,與國(guó)外所說的海氏細(xì)度概念是相同的。雖然煅燒高嶺土經(jīng)過了超細(xì)粉碎,平均粒徑能達(dá)到1μm 或者更低 ,最大粒徑也只有8μm,但在涂料里,在高粘度的母液里面,顆粒間不是單獨(dú)的而是相互團(tuán)合在一起 。煅燒高嶺土在涂料體系里能分散開來的這種能力叫做分散性 。分散性測(cè)試可用海格曼粒度儀 。
5 325目篩余物
325目篩余物是重要指標(biāo),涂料對(duì)該指標(biāo)的要求是<0.02%,且越小越好。測(cè)試方法提要:試樣經(jīng)攪拌分散后,移入產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定孔徑的篩內(nèi),以壓力為0.03~0.05MPa的水沖洗旋轉(zhuǎn)篩,篩上非塑性物質(zhì)經(jīng)干燥后稱量,計(jì)算篩余物百分含量。
6 吸油值
吸油值是指100g煅燒高嶺土,在達(dá)到完全濕潤(rùn)時(shí)需要用油的最低質(zhì)量,通常單位是g/100g。涂料要求煅燒高嶺土的吸油值為50g/100g~60g/100g為適中,吸油量過高.則用相同配方制成的涂料粘度大,要想降低粘度就必須增加漆基的量,增大了成本;吸油值過低,則制成的涂料容易沉降,開罐性能不好。
7 沉降體積
沉降體積反映了煅燒高嶺土在涂料中的沉降性能,直接影響到涂料的開罐性 能。該項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)越高越好,越高則顏料越不容易沉降,就會(huì)在涂料中保持良好的均勻性 。
8 pH值
pH值反映了煅燒高嶺土的酸堿性。涂料要求其pH值應(yīng)在6~8之間,基本上接近于中性。
9 耐候性
顏料制成油漆并經(jīng)涂抹后,漆膜經(jīng)日曬雨淋,會(huì)黃變、失光和粉化。顏科能抗拒發(fā)生上述變化的能力叫耐候性。煅燒高嶺土對(duì)光的化學(xué)活性不強(qiáng)烈所以有良好的耐候性能。
10 其他指標(biāo)
涂料對(duì)煅燒高嶺土的其他指標(biāo)要求,還有耐酸堿性,混合性能,濕潤(rùn)性能,密度等,這些是所有煅燒高嶺土的共性,有些不是數(shù)字化的指標(biāo)。煅燒后的高嶺土在常溫下不與任何酸堿起反應(yīng),也不會(huì)與其他任何物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)。所以,煅燒高嶺土具有很好的耐酸 耐堿性能,良好的與其他物質(zhì)混合的性能。 煅燒高嶺土具有密度小(2.62)的優(yōu)點(diǎn)。涂料廠購原料時(shí)一般以重量計(jì)價(jià),但出售時(shí)卻以體積出售,故密度小的物質(zhì)不僅在經(jīng)濟(jì)計(jì)算上有利
還在同樣配方下具有高的顏料體積濃度(pvc)。這一點(diǎn)深受涂料行業(yè)歡迎。
指標(biāo)穩(wěn)定是最重要的,不論哪一項(xiàng)指標(biāo),如果波動(dòng)太大,就會(huì)給涂料用戶帶來不好的影響,例如吸油值,波動(dòng)太大就會(huì)影響涂料的粘度,影響到涂料的整體性能。所以,煅燒高嶺土生產(chǎn)廠應(yīng)針對(duì)不同的應(yīng)用情況推出不同牌號(hào)的產(chǎn)品,力求生產(chǎn)穩(wěn)定,才能吸引客戶。
粒度
主要受原礦易磨性和煅燒溫度影響(機(jī)器參數(shù)可人為調(diào)節(jié),且機(jī)器不同生產(chǎn)效果也不同,但每條生產(chǎn)線都應(yīng)有最適合的機(jī)器運(yùn)行參數(shù))。易磨性主要影響生料階段的粒度,煅燒溫度主要影響窯后打散的粒度。原礦易磨性受原礦品質(zhì)決定,選礦應(yīng)選擇質(zhì)量純凈的煤系高嶺巖。
我國(guó)北方石炭——二疊紀(jì)的煤系高嶺巖,可劃分為兩個(gè)主要類型及次要類型(包括G層鋁土礦中的高嶺巖以及分布于東北、華北地區(qū)的實(shí)際是高嶺巖的A0、A層鋁土礦)。
在夾矸型的煤系高嶺巖中,包括火山灰沉積蝕變成因的高嶺巖夾矸,它高嶺石含量高且成片狀,不含埃洛石,鐵鈦含量低,SiO2/Al2O3摩爾比為2左右,是生產(chǎn)雙90型造紙涂料級(jí)超細(xì)煅燒高嶺土的優(yōu)質(zhì)原料。
最佳煅燒溫度的選擇,因原料的成因,粒度,加工方法,用途的不同而異,涂料用煅燒高嶺土應(yīng)用中溫煅燒(1000~1200攝氏度),選擇最佳煅燒溫度則是在非晶相剛剛轉(zhuǎn)變?yōu)楣桎X尖晶石相,此時(shí)產(chǎn)生多孔膨體結(jié)構(gòu),造成孔隙發(fā)育,溫度為1000~1050攝氏度,這時(shí)結(jié)晶差的莫來石剛出現(xiàn)(一般小于5%),產(chǎn)品的磨耗值相對(duì)較低。
遮蓋力
粉料越細(xì),在涂料中形成的界面越多,對(duì)光線的折射、反射越強(qiáng),特別是在粒徑等于可見光的波長(zhǎng)時(shí),具有最強(qiáng)的散射作用,能產(chǎn)生最大的遮蓋力,當(dāng)小于此值時(shí),遮蓋力會(huì)因光線的衍射作用而變小。對(duì)于太細(xì)的高嶺土,在涂料中能否充分分散也是影響其遮蓋力的一個(gè)重要因素。煅燒雖使高嶺土在水性涂料中的遮蓋力有所提高,但不顯著,有些情況下容易發(fā)生燒結(jié)而形成粗大顆粒,反而使遮蓋力下降,嚴(yán)重時(shí)根本不能用于涂料。另一個(gè)問題是1000攝氏度以下煅燒有時(shí)會(huì)產(chǎn)生淺紅色相,這對(duì)白色顏料是很不利的。采用1050攝氏度煅燒并進(jìn)行超細(xì)粉碎遮蓋力較好。
分散性
煅燒高嶺土的分散性較好 ,如果磨礦等級(jí)達(dá)到了最終要求,在涂料體系內(nèi)就能夠分散開 。一般煅燒高嶺土的分散性與磨礦的最終效果有關(guān),如果在超細(xì)加工過程中含有45μm或更大的顆粒,那么在涂料體系里無論如何也分散不開。 對(duì)該項(xiàng)指標(biāo)的要求是小于45μm,且越小越好如鈦白粉的分散性可達(dá)到25μm,對(duì)應(yīng)于磨礦等級(jí)應(yīng)選4級(jí)以上。
325目篩余物
325目篩余物也主要與磨礦的最終效果有關(guān),要求超細(xì)加工過程中不能有45μm或更大的顆粒。還有一個(gè)影響因素就是雜質(zhì),混入雜質(zhì)對(duì)325目篩余影響最明顯。
吸油值
高嶺土的吸油值和粒徑分布、孔隙度,比表面積有很大關(guān)系,也和粒子的晶型有關(guān)。粒子粒徑較小時(shí),比表面積較大,吸油值也越高。
沉降體積
提高粒度或者提高疏水性都可以提高沉降體積,這兩方面都可以在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn),其中疏水性需要對(duì)高嶺土進(jìn)行改性。
PH值
PH值由高嶺土的化學(xué)性質(zhì)決定,只能通過化學(xué)改性來改變其PH值,煤系煅燒高嶺土本身PH呈中性,因此在涂料行業(yè)不需要對(duì)PH進(jìn)行改性。
耐候性
與其他性能主要受高嶺土的物理和化學(xué)特性決定,有的可通過改性來調(diào)節(jié),但有的不可人為調(diào)節(jié)。