[发明专利]一种煅烧硅藻土消光剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有消光性能的涂料助剂；特别涉及以硅藻土为主要原 料的消光剂的制备工艺，适用于苯丙乳液和纯丙乳液水性涂料体系。

背景技术

光泽是物体表面对光的反射特性。物体表面光泽和物体表面的粗糙程度 紧密相关。光线射到物体表面上，一部分会被物体吸收，一部分会发生散射 和反射，还有部分会发生折射。物体表面的粗糙度越小，则被反射的光线越 多，光泽度越高。相反，如果物体表面凹凸不平，被散射的光线的越多，导 致光泽度降低。

消光剂是添加到涂装材料配方中能够降低涂膜光泽的助剂。涂膜对光的 吸收主要取决于涂层基料的(树脂或乳液)性质，当涂料配比基本确定以后， 制备表面光泽可控的涂层(即高光涂料、反光涂料或亚光涂料)，主要是通 过调节涂层表面对光的散射作用大小来实现，而涂层对光的散射作用主要取 决于可有效产生涂层表面微观粗糙度的消光剂。用作涂装材料的消光剂主要 有三类：合成蜡类消光剂；金属皂类消光剂；二氧化硅类消光剂。其中合成 蜡类消光剂与金属皂类消光剂主要用于油性涂料，且存在化学稳定性较差导 致耐老化性能低、价格昂贵的缺点。目前的涂料体系大多采用二氧化硅类消 光剂，且以超细气相二氧化硅(气相白炭黑)为主，个别产品进行了表面改 性处理。因对气相白炭黑的粒度要求较为严格(8～10μm)，导致其价格非常 高；另外，气相二氧化硅消光剂因容重小(0.06～0.1g/ml)、容易上浮，导致 在涂料体系中悬浮性(储存稳定性)较差，另外，气相二氧化硅消光剂因容 重太小直接导致其在涂料体系中悬浮性(储存稳定性)较差，而且气相二氧 化硅吸油性强，增稠作用大，对涂料体系有一定影响。

发明内容

本发明针对涂装材料对涂层消光性能的要求，提供一种煅烧硅藻土消光 剂硅藻土消光剂的制备方法，其特征在于：以二氧化硅的质量百分含量大于 85wt％的硅藻土为原材料，并且添加硅藻土2％～4wt％的NaCl：添加硅藻土 6～8wt％的淀粉；煅烧温度：850-950℃；煅烧时间：2～3h；煅烧后使用气流粉 碎技术进行粉碎，进料粒度为0.1～1mm，出料粒度为0～40μm；粉碎后经过分 级后得到最终产品：分级后粒径分布如下：1～8μm∶39～44wt％；8～25μm∶ 38～42wt％；25～35μm∶18～20wt％。

(1)硅藻土经过煅烧得到白度不低于86的方石英型产物，添加剂为硅 藻土百分比NaCl：2％～4wt％；淀粉：6％～8wt％；煅烧温度：850～950℃；煅 烧时间：2～3h。

(2)使用气流粉碎技术，进料粒度为0.1～1mm，出料粒度为0～40μm， 经过粉碎后，颗粒边沿棱角分明。

(3)分级过后，物料粒径分布如下所示：1～35μm 100％；其中1～8μm∶ 39～44wt％；8～25μm∶38～42wt％；25～35μm∶18～20wt％。

(4)如上所述的涂料消光剂适用于苯丙乳液和纯丙乳液水性涂料体系。

孔隙度是影响二氧化硅类消光剂的一个重要因素。对于给定粒径的二氧 化硅消光剂来说，其消光效率随着孔隙度的增加而提高，即作为消光剂必须 具有孔结构。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要成分为非晶态SiO₂； 松散、质轻、多孔；比表面积大，孔隙呈有规律分布，孔径为几个纳米到数 百纳米，化学性质稳定。因此，以高纯硅藻土为原料制备的二氧化硅煅烧产 品，不仅具备了气相二氧化硅良好的化学稳定性、耐磨性及接近树脂(或乳 液)的折射率等特点，而且成功避免了石英沙无孔、容重太大等缺陷。同时 由于该产品的容重(0.4～0.6g/ml)与水性涂料体系接近，改善了消光剂的分散 性和悬浮稳定性，并且因吸油率低可改善涂料的施工性能。

硅藻土煅烧过程是将非晶态的二氧化硅转变为方石英(图1)。白度是影 响涂料美观性的重要因素，硅藻土中含有的铁对白度的影响非常大，NaCl的 加入可以把铁以氯化铁的形式除去。