體質(zhì)顏料通(tōng)常又稱為填(tián)料(liào),從自然界得來、直接製造或作為副產品獲得。這些物質主要是鋇、鈣、鎂、或鋁的(de)鹽類,矽或鋁的氧化物,或(huò)從前兩類物質衍生的錯合(hé)雙鹽類,在塗料、油墨、油氈(zhān)、塑料物質、紙和紙塗(tú)料、油布、油灰、擦(cā)光和洗刷物質、橡膠產品、水泥、塑膠、陶器等域中有廣泛(fàn)的用途。
它們和白色不透明顏料(liào)相接近,並且體質顏料(liào)的種類和數量以及在(zài)傳統工(gōng)業中的用途將有(yǒu)近一步的發展。這些顏(yán)料有(yǒu)兩種通性:折射率比1.75為低(通常是1.45~1.70),顏色是白或幾乎(hū)是白的(de)。體質顏料其它性質的變化範圍很廣,如相對密度、容量值、顆粒形狀、顆粒大小、粒徑分布、吸油量、化學活性(xìng)等等。
輕質碳酸(suān)鈣主要(yào)是(shì)從(cóng)石灰石礦獲得,也(yě)可以作為某(mǒu)些(xiē)製造流程的副產(chǎn)品,或直接用二氧化碳對(duì)石灰乳漿反應製得。重質碳酸鈣的製造(zào)可以用(yòng)幹磨法或(huò)濕磨法。幹磨法中幹磨好的產(chǎn)品經空氣分選機分離出過大(dà)的顆粒返回重磨。利用(yòng)濕磨法可以產生細、鮮豔的、篩分好的品級。石灰石在有(yǒu)水存在的條件下研磨,利用錐形或管狀研磨機將磨製品(pǐn)連續的放(fàng)出,用離心機分(fèn)選,過大的(de)顆粒和進料一起送回(huí)重磨。濕(shī)磨法的(de)另(lìng)一重要優點是可通過進一步的浮選改進產品顏色和化學純(chún)度(dù)。在連續式(shì)研磨(mó)過程中,有多種類型(xíng)的研磨機(jī)可以使用,但原則上都應使用壓縮空氣、高溫(wēn)壓縮空氣(qì)或過(guò)熱蒸汽作為液體。原料和液體一起進入研磨(mó)機,在高速下互相(xiàng)碰(pèng)撞(zhuàng)摩擦(cā)而產生研磨,控製液體和顏料的研(yán)磨過程使細顆粒和液體一起(qǐ)流出。一般的研磨機都兼有分選和研磨的功(gōng)能。
沉澱碳酸鈣填料的製造有幾種成熟的工藝,可使用不同的方法製造(zào)不同品級(jí)的顏料,但公同之處就是沉澱法都是利用(yòng)天然碳酸鈣為原料,煆燒製成氧(yǎng)化鈣(gài)(石灰),然後水解得到氫氧化鈣。在此工藝中有許多方法可用(yòng)來除(chú)去幾乎所有的大顆粒雜質以及沒有(yǒu)分(fèn)解成石灰的石灰石。1.重碳酸法控製氫氧化鈣和二氧化碳的反應過程,可得到(dào)顆粒大小不同的碳酸鈣,但對所有的沉澱碳酸鈣而言,其粉體顆粒大小一般是中等程度。2.副產品法此方法利用(yòng)氫氧化鈣漿(jiāng)和碳酸鈉溶(róng)液反應,可產(chǎn)生相當細的碳酸鈣顆粒(lì)。這一工藝中需要(yào)特別注意的(de)是要完全清洗去所有的氫氧化鈉成(chéng)分,否則碳酸鈣顏料具有堿性,會導致在塗料中的應用出現問題。3.氯(lǜ)化鈣法此方法中的反(fǎn)應物通常由其它化工過程得來,例如在製造碳酸氫鈉時得到的氯(lǜ)化銨與氫氧化鈣混合可產生氯化鈣和(hé)氫氧化銨,氯化鈣和碳酸鈉反應可得到一係列(liè)非常細的碳酸鈣,並且填料的顏色純度高,顆粒的粒徑分布相似。當然,需要仔細的洗(xǐ)去所有的氯化鈉組分。氯化鈣方法(fǎ)得到碳酸鈣具有方解石(shí)晶型結構,顆粒大小通常為8~10µm,小的範圍為0.03~0.05µm。而石(shí)灰乳法得到的產(chǎn)品為文石(shí)型(xíng),顆粒大小一般為(wéi)0.2~2.0µm。碳酸鈣填(tián)料有許品級,相對密度(dù)在2.70~2.77之間(jiān),吸(xī)油量為5~45g/100g,平均粒徑從小於1µm到非常大的,200號篩餘物(約300µm)通(tōng)常(cháng)有25~30%,通(tōng)過控製生產工藝可獲得膠體範圍內(小於0.1µm)粒徑分布的產品。
碳(tàn)酸鈣不溶在水,對大部份油性樹(shù)脂塗料(liào)的基料具有惰性(xìng),但其對稀酸類敏感。這一性質有利於碳酸鈣在許多室內塗料中的應用,如底漆、半光漆等,在高光(guāng)漆、噴漆、以及許多其它工業(yè)塗料中也有(yǒu)一定的應用(yòng)。