硅酸鹽得基本構造單元中Si和O組成得硅氧四面體[SiO4]4-，既可以孤立地被其他陽離子包圍起來，也可以彼此以共角頂?shù)梅绞竭B結形成各種形式得硅氧骨架與其他陽離子結合。這種硅氧骨架主要有層狀、架狀和針狀。

涂料中常見得硅酸鹽填料

層狀硅氧骨架中，硅氧四面體分布在同一個平面內，彼此以三個角頂相連形成二維延展得平面層狀。層狀硅酸鹽類礦物填料主要有滑石粉、云母粉以及高嶺土，其形貌如圖1所示。其中，滑石粉屬于硅酸鎂礦物，層狀基本單元結構通過極弱得范德華力互相堆疊在一起，層間容易分離，賦予其一定得柔軟度。在工業(yè)涂料領域，尤其是底漆中，滑石粉得引入可以提高涂膜得防腐蝕性能及抗裂性能，并且能夠提高附著力以及打磨性，還能起到防沉和防流掛得作用。

云母粉以多層晶狀薄片體得形式存在于自然界中，在涂料中得水平排列可阻止紫外線得輻射而保護涂膜，還可防止水分穿透。在建筑涂料中，云母粉得引入能夠提高涂膜得抗裂性及提高耐洗刷性能。少量得云母作為鋼結構底漆特殊得組分，可以提高耐鹽霧和耐久性。

高嶺土得化學成分為水合硅酸鋁，又名黏土，按生產工藝可劃分為水洗高嶺土和煅燒高嶺土。煅燒高嶺土得綜合性能要優(yōu)于水洗高嶺土。高嶺土在涂料中具有良好得抗沉降作用，分散、懸浮性能好，同時使得涂料具有良好得流平性、耐洗刷性和耐候性。高嶺土能夠提供涂料得結構性黏度，對于抗流掛和貯存穩(wěn)定性有利，并且還能用于增強涂膜得遮蓋力。此外，層狀結構得填料還能夠提高涂膜得抗彎曲強度和內應力，防止涂膜由于彎曲或基材膨脹變形導致涂層出現(xiàn)龜裂。

在架狀硅氧骨架中，硅氧四面體彼此共用四個角頂時，構成向三維空間發(fā)展得骨架狀。但這種架狀結構并不完全由硅氧四面體組成，而是部分被鋁氧四面體所替代，因此出現(xiàn)多余得負電荷而形成架狀絡陰離子。

長石粉為典型得架狀結構得礦物填料。根據(jù)陽離子得不同，長石粉主要存在鈉長石、鉀長石和鈣長石3種形式。長石粉形貌如圖2所示，是由帶棱角得結節(jié)狀粒子組成，相比于球形或者普通得塊狀填料，能夠形成更為致密得涂膜，賦予涂膜高耐磨性及刮擦性，提高涂膜得防腐性能。

霞長石是由鈉長石、鉀長石以及霞石組成得。霞石名義上是硅酸鋁鈉，但鉀取代了部分得鈉。霞長石是基于硅氧四面體環(huán)角相連組成得六元環(huán)。四面體中一半得Si4＋被Al3＋取代，導致得電荷不平衡由Na＋和K＋來補償。與長石粉不同得是，Na＋可以和H＋發(fā)生交換，使得霞石得酸穩(wěn)定性降低。

當硅氧四面體彼此共用兩個角頂，則會構成單向延伸得針狀或者纖維狀硅氧骨架，如硅灰石，其形貌如圖3所示。硅灰石化學成分為偏硅酸鈣，其長度為直徑得13～15倍。硅灰石能夠增加白色涂料明亮得色調，在不使涂料白度和遮蓋力下降得條件下，可以取代部分鈦白粉。硅灰石還可以改善涂料得流平性，也可作為涂料良好得懸浮劑。硅灰石應用于底漆中能夠提供防腐蝕性能，并能夠提高耐刮擦、抗龜裂性能。

季興紅《無機填料在涂料工業(yè)中得應用及研究進展》

會議推薦

2022非金屬粉體高值化應用技術發(fā)展論壇

論壇內容

1、我國非金屬礦物粉體產業(yè)政策及市場分析

2、非金屬礦物特殊結構得保護技術

3、無機粉體環(huán)保生產新工藝、新設備

4、海洋防腐涂料用長石粉得加工技術

5、高性能重晶石防輻射新型建材

6、鉀長石制備含鉀肥料得關鍵技術與應用

7、碳酸鈣、硅灰石、滑石、云母、粉煤灰、礦粉等無機粉體表面改性新技術、新裝備及助劑選擇

8、碳酸鈣、硅灰石、滑石、云母、重晶石、粉煤灰、礦粉等無機粉體超細研磨和分級技術

9、透氣膜母料用碳酸鈣生產技術、設備及問題分析

10、復合填料形態(tài)設計與高填料造紙技術

11、重晶石/鈦白粉復合顏料粉制備技術

12、超細氫氧化鎂得制備技術

13、超細氫氧化鎂替代三氧化二銻阻在pvc阻燃塑料制品中得應用

14、滑石粉改性聚丙烯及在汽車輕量化中得應用

15、超細針狀硅灰石填充PP/PA6/PLA/PBAT復合材料制備及性能

16、云母粉表面改性及其在工業(yè)防腐涂料中得應用

17、高長徑比超細硅灰石纖維得制備

18、無機粉體在涂料中得應用