碳酸盐、硅酸盐、二氧化硅、硫酸钡等体质颜料

涂料主要是由树脂、颜填料、助剂及溶剂组成的混合物体系。颜填料最基本的功能则是赋予涂膜一定的色彩、遮盖力、化学耐性及机械性能。

无机填料又称体质颜料，由于折射率与成膜物质相近，不具有着色颜料的着色力和遮盖能力，但可以通过填充增加涂膜的厚度，在涂料中起骨架作用，使得涂膜丰满厚实，也因此能够降低涂料生产的成本。填料可以调节涂料的流变性能，如增稠、防沉降等，也可以改善涂膜的机械强度，如提高耐磨性和耐久性。填料还能够调节涂料的光学性能，改变涂膜的外观，如消光等。此外，一些特定形状的填料可以有效地阻挡光线的穿透，提高涂料的耐候性，延长涂膜的使用寿命。

随着工业技术的不断革新，填料在涂料领域的使用已不再是以成本为主要的考虑因素，功能性填料的开发与使用对于提高涂料的性能至关重要。

在涂料应用领域，根据不同的矿物学特征及基本化学组成，填料大致可以分为碳酸盐、硅酸盐、二氧化硅、硫酸钡以及氢氧化铝5种类型。

01碳酸盐类

碳酸盐是地壳中较为常见的矿物。根据化学成分和沉积因素的不同，可以分为碳酸钙和白云石两大类。

相比白云石，碳酸钙的资源更加丰富，且价格低廉，是建筑乳胶漆中应用最为广泛的体质颜料。根据碳酸钙生产工艺的不同，主要分为天然碳酸钙和合成碳酸钙。其中，天然碳酸钙也称为重质碳酸钙，粒径大且分布较宽。高品质的天然碳酸钙产品是以方解石为原料，白度高，可以制成涂料所需的各种目数的粉体。合成碳酸钙又称为轻质碳酸钙或沉淀碳酸钙。由于颗粒较细，吸油量大大增加，且带有微碱性，合成碳酸钙不宜与耐碱性差的颜料共用，在建筑涂料中可用作水性内墙涂料的填料，但因耐候性和保色性差而很少用于外墙涂料。

白云石主要应用于工业保护涂料和船舶涂料中。碳酸盐类填料应用于涂料中主要是作为体质颜料而降低成本，其吸油值较低，在高PVC涂料中提供较好的遮盖力。

02硅酸盐类

涂料领域常用的硅酸盐矿物填料包括：滑石粉、云母粉、高岭土、长石粉、硅灰石等。

在工业涂料领域，尤其是底漆中，滑石粉的引入可以提高涂膜的防腐蚀性能及抗裂性能，并且能够提高附着力以及打磨性，还能起到防沉和防流挂的作用。

云母粉以多层晶状薄片体的形式存在于自然界中，在涂料中的水平排列可阻止紫外线的辐射而保护涂膜，还可防止水分穿透。在建筑涂料中，云母粉的引入能够提高涂膜的抗裂性及提高耐洗刷性能。少量的云母作为钢结构底漆特殊的组分，可以提高耐盐雾和耐久性。

高岭土的化学成分为水合硅酸铝，又名黏土，按生产工艺可划分为水洗高岭土和煅烧高岭土。煅烧高岭土的综合性能要优于水洗高岭土。高岭土在涂料中具有良好的抗沉降作用，分散、悬浮性能好，同时使得涂料具有良好的流平性、耐洗刷性和耐候性。高岭土能够提供涂料的结构性黏度，对于抗流挂和贮存稳定性有利，并且还能用于增强涂膜的遮盖力。

此外，层状结构的填料还能够提高涂膜的抗弯曲强度和内应力，防止涂膜由于弯曲或基材膨胀变形导致涂层出现龟裂。

长石粉形貌是由带棱角的结节状粒子组成，相比于球形或者普通的块状填料，能够形成更为致密的涂膜，赋予涂膜高耐磨性及刮擦性，提高涂膜的防腐性能。霞长石是由钠长石、钾长石以及霞石组成的。与长石粉不同的是，使得霞石的酸稳定性降低。

硅灰石化学成分为偏硅酸钙，其长度为直径的13～15倍。硅灰石能够增加白色涂料明亮的色调，在不使涂料白度和遮盖力下降的条件下，可以取代部分钛白粉。硅灰石还可以改善涂料的流平性，也可作为涂料良好的悬浮剂。硅灰石应用于底漆中能够提供防腐蚀性能，并能够提高耐刮擦、抗龟裂性能。

03二氧化硅

二氧化硅(SiO2)在自然界中的存在也极为广泛，主要可以分为天然和人工两大类。天然产品包括结晶型二氧化硅，即石英砂，主要用于建筑真石漆的制备中。还有无定型的天然二氧化硅，即硅藻土，由于其较低的密度和多孔性，常用在内墙涂料中起到吸收和消除异味的作用。

文章来源：《硅酸盐学报》 网址: http://www.gsyxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0210/428.html