颜填料对乳胶漆遮盖力的影响

梁敏仪，姜佳丽，郑小洁，冯才敏，李佳璐

（顺德职业技术学院 轻化与材料学院，广东 佛山 528333）

遮盖力是乳胶漆的重要性能之一，影响遮盖力的主要是颜填料。颜料除了本身所具有的化学成分使得遮盖力有所不同外，遮盖力还和颜填料的晶体结构、颗粒大小有关，而且颜料遮盖能力最佳的粒度，高折射颜料和颜料颗粒的大小关系大，低折射率颜料和颗粒大小关系小，因此分析颜填料对遮盖的影响的因素很重要，对于除体质颜料以外的颜料，要分析体现最高遮盖力时的最佳粒度，以便选择性能最佳的颜料。遮盖力对制漆是重要的经济指标，选用遮盖力强的颜料，即使色漆的颜料用量较少，仍然可以达到覆盖底层的目的。为了节约贵重颜料的用量，在保证色漆具有一定遮盖力的前提下可添加适量的体质颜料，以降低涂料成本［1］。因此，本文针对多种颜填料及不同细度的轻质碳酸钙在乳胶漆中的遮盖力进行了探讨，为下游企业的选择颜填料提供技术支持和实验数据。

1 实验部分

1.1 实验原料

原料如表1 所示，均为工业品。

表1 本实验使用颜填料一览表

1.2 仪器设备

本实验使用的仪器见表2 所示。

表2 本实验使用仪器一览表

1.3 基础配方

本实验采用的基础配方如表3 所示。

表3 基础配方

1.4 乳胶漆的生产工艺流程

本对比实验工艺统一，具体步骤如下：

1）按配方比例称量乳胶漆配方中的前2 种原料，用分散机搅拌至纤维素全部溶解（根据所学方法判断，约15 min）；

2）待纤维素完全溶解后，按配方比例加入乳胶漆配方中序号3～8 的原料，在600 rpm 下分散5 min至分散均匀；

3）加入颜料，在2 000 rpm 下分散40 min，测细度并记录；

4）按配方量加入序号10～12 的原料，在600 rpm下搅拌10 min，至浆料均匀；加入消泡剂，可适当降低转速，搅拌均匀；

5）加入适量AMP-95 调节pH 值至8 左右，然后加入碱溶胀型增稠剂（按1∶1 稀释）调节粘度至80 KU，搅拌10 min；

6）制膜，测量。

2 实验结果

2.1 化学组成对干膜遮盖力的影响

金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、立德粉、氧化锌四种常用白色颜料和轻质碳酸钙、重质碳酸钙、沉淀硫酸钡、高岭土、多孔粉石英、滑石粉、云母粉、硅灰石粉、方解石九种填料化学组成不同、折射率差异较大，用于乳胶漆中制得的涂膜遮盖力差异明显，结果如表4 所示［2-3］。

表4 颜填料的化学组成及遮盖率

表4 是颜填料的化学组成及遮盖率。可以看出，金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉的遮盖力最好，而折射率只有1.4～1.6 的颜填料，遮盖力都低于10%。由此可见，不同化学结构的颜填料具有不同的折射率和遮盖力，并且折射率越大遮盖性能越好。

2.2 晶体结构对遮盖力的影响

乳胶漆中常用的钛白粉主要包括金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉两种，其化学组成皆为TiO2，但对乳胶漆涂膜遮盖力的影响不尽相同，如表5 所示。

表5 钛白粉的晶体结构及遮盖率

可以看出，虽然化学组成相同、晶型相同，但折射率有差别，金红石型钛白粉的遮盖性能略好于锐钛型钛白粉的遮盖性能。这是由于金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉晶体排列的方向不同，金红石型钛白粉的结合紧密程度更高［4］，因此，它的遮盖性能较好。

2.3 颜填料粒径对遮盖力的影响

为考察颜料粒径对乳胶漆干膜遮盖力的影响，以轻质碳酸钙为唯一填料，通过对比实验，比较了800 目、1 250 目、1 500 目轻质碳酸钙的影响，结果如表6 所示。

表6 颜填料的粒径及遮盖率

由表6 可知，同种填料不同规格的粒径大小对遮盖力有一定的影响，1 500 目轻质碳酸钙的遮盖力最好。由此可见，颜填料粒径越小，比表面越大，其遮盖性能越好，但较难分散。

3 结论

1）不同的化学组成对颜填料的遮盖力有明显的影响，其中颜料中金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉遮盖力最高；填料中重质碳酸钙的折射率最大，遮盖力也最大。

2）晶体结构与遮盖力的大小有着密切的关系，一样的晶体结构，但晶体排列的方向不同，结合紧密程度不一样，遮盖力也不一样，金红石型钛白粉遮盖力比锐型钛白粉遮盖力要高。

3）同种填料不同规格的粒径大小对遮盖力也有一定的影响，粒径越小碳酸钙遮盖力越好，实验表明1 500 目轻质碳酸钙遮盖力最好。