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湿法绢云母粉的作用(湿法云母粉对涂料的作用)

湿法绢云母粉的作用(湿法云母粉对涂料的作用) 湿云母粉在涂料、橡塑、化妆品等领域的应用

湿云母粉应用广泛,下面只提几个范围广、数量大和有特殊意义的领域& ldquo云母粉& rdquo一个词,除非特别说明,指& ldquo湿云母粉;。

1涂层

湿云母粉颗粒(圆片)的径厚比(径厚比)达到80-120倍,圆片厚度只有几十纳米到一百纳米左右。这类产品具有较高的遮盖率和紫外线吸收功能,能在漆膜中形成高效的屏障功能,使腐蚀物质在漆膜中的扩散、渗透和迁移变得极其曲折(屏蔽和迷宫效应),穿透漆膜的时间延长至三倍,从而大大提高防腐涂料的性能。一般来说,涂料关心填料的粒度,有时也关心白度。

1)屏障效应

片状填料在漆膜中形成基本平行的取向排列,水和其他腐蚀性物质向漆膜中的渗透被强烈阻挡。使用优质云母粉时(圆片径厚比至少50倍,最好70倍以上),水等腐蚀性物质透过漆膜的渗透时间一般延长3倍。由于云母填料比特种树脂便宜得多,因此具有很高的技术价值和经济价值。

总之,使用优质云母粉是提高防腐涂料和外墙涂料质量和性能的重要手段。在涂装过程中,云母晶片在漆膜固化前,在表面张力的作用下平躺下来,自动形成相互平行和与漆膜表面平行的结构。这样的层层排列,其朝向正好垂直于腐蚀性物质渗透漆膜的方向,屏障作用得到充分发挥。问题是云母粉的片状结构必须是完美的。国外工业企业的内部标准是,其径厚比至少要在50倍以上,最好在70倍以上。否则效果会不理想,因为晶圆越薄,单位填料用量形成的有效阻挡面积越大。相反,如果晶片太厚,它将不能形成许多阻挡层,而粒状填料则完全没有这种效果。还有,如果云母晶片穿孔或撕裂,会严重影响这种阻隔效果(腐蚀性物质容易泄漏)。云母晶片越薄,单位填料量形成的屏障面积越大,粒径越适中(不宜追求过细),效果越好。

很多专利文献都提到可以使用云母粉、滑石粉、高岭土等填料,而且用量范围也很大(如2-90%),无非是为了扩大专利权的覆盖面,掩盖技术秘密和诀窍。滑石粉和高岭土的径厚比只有2-6倍,即使是干云母粉,其径厚比也只有10倍左右,远低于50倍或70倍的要求,因此没有工业应用价值。真正的工业片状填料实际上是湿云母粉。

2)提高漆膜的物理机械性能。

湿云母粉可以改善漆膜的一系列物理机械性能。其中,关键是填料的形态特征,即片状填料的径厚比和纤维状填料的长径比。粒状填料,像混凝土中的沙子一样,在钢筋中起作用。

3)提高漆膜的耐磨性。

树脂本身硬度有限,很多填料强度不高(如滑石粉)。相反,云母是花岗岩的成分之一,具有很大的硬度和机械强度。因此,在涂料中加入云母粉作为填料,可以明显提高其耐磨性能。这就是为什么云母粉优选用于汽车涂料、路面涂料、机械防腐涂料、墙壁涂料等的原因。

4)绝缘性能

云母具有极高的电阻(1012-15欧姆& middotCm),这本身就是最好的绝缘材料。用云母粉提高漆膜的绝缘性能是众所周知的技术,就不多说了。很有意思的是,它与硅树脂或硅硼树脂复合,可以转化为高温下具有良好机械强度和绝缘性能的陶瓷材料。因此,用这种绝缘材料制成的电线电缆,即使在火灾中被烧毁后,仍能保持原有的绝缘状态。这对于矿山、隧道、特殊建筑、特殊设施非常重要。

5)阻燃剂

云母粉是一种有价值的阻燃填料。如果与有机卤素阻燃剂结合,可用于制备阻燃防火涂料。

6)抗紫外线和红外线性能

云母对紫外线和红外线具有优异的屏蔽性能。因此,在室外涂料中加入湿云母粉,可以大大提高漆膜的抗紫外线性能,延缓漆膜的老化。其红外屏蔽性能用于制备隔热材料(如涂料)。

7)减少沉降

湿云母粉的悬浮性能优异,极薄的微小圆片可以长时间悬浮在介质中而不沉降分层。因此,当用云母粉代替易沉降的填料时,涂料的贮存稳定性明显提高。

8)热辐射和高温涂层

云母具有良好的红外辐射能力,如果与氧化铁结合,可以产生极好的热辐射效果。最典型的例子就是在航天器涂层中的应用(将向阳面的温度降低几十度)。许多发热元件和高温设施需要含有云母粉的特殊涂层。这种涂层可以在极高的温度下工作,如1000℃左右。此时的钢材已经是滚烫的了,但是涂层却安然无恙。

9)光泽效果

云母具有良好的珠光光泽,所以在使用大粒径片状云母粉产品时,可以赋予涂料等材料光泽、闪光或反光。反之,极细的云母粉会在材料中引起反复的相互反射,产生消光效应。因此,当使用小粒径的云母粉时,会出现消光效应。

10)隔音和减震

云母能显著改变材料的一系列物理模量,形成或改变材料的粘弹性。这种材料可以有效地吸收振动能量,削弱振动波和声波。此外,振动波和声波在云母晶片之间反复反射,也削弱了它们的能量。因此,湿云母粉也被用来制备消声、隔音和减振涂料。

2橡胶

1)提高橡胶的气密性。

橡胶的气密性是许多橡胶制品的主要性能,例如内胎、气囊和许多救生物品。提高橡胶的气密性,除了加工工艺和包覆工艺外,主要取决于橡胶本身及其填料的性能。橡胶的致密性越好,产品的抗渗透性越好。当然,这种胶水价格昂贵,这里存在一个成本问题。因此,使用功能性填料湿云母粉成本低,效果好,其意义尤为重要。正因为如此,当石油成为全球经济发展的重要制约因素时,例如,自20世纪70年代石油危机以来,固特异、住友橡胶、普利司通、斯伯丁等著名公司都致力于研究云母粉的应用。

湿云母粉的阻隔作用使有害物质难以进入材料内部,进入后难以扩散、迁移和渗透。原理和油漆差不多,就是平行取向的云母粉圆片阻挡气体通过(穿透时间延长3倍),这对于轮胎的内胎、球类运动的内胆以及很多救生设备都非常重要。规格要求不高,白,但要求板材结构完美。

总之,橡胶中加入湿云母粉后,气密性会大大提高。

2)提高橡胶的物理机械性能。

加入大径厚比填料(湿云母粉)明显提高了橡胶的抗冲击性、机械强度和形态稳定性。湿云母粉还可以改变橡胶的摩擦特性,不同的用途有不同的效果,如增加摩擦系数或改善润滑性能(如雨刷)。

加入大径厚比的填料后,橡胶的弹性模量等物理性能大大提高,这对橡胶等材料非常重要。

3)绝缘性能

云母具有极高的电阻,众所周知,云母粉用于提高材料的绝缘性能。橡胶的用途之一是用作电线电缆的绝缘材料,使用湿云母粉是一种重要的手段。有必要提一下矿井、隧道等类似场合使用的电缆,万一发生火灾需要绝缘。国外开发了一类特种绝缘材料,由硅橡胶(包括有机硼树脂)和云母粉组成。这种绝缘材料在火灾报警的高温下转化为类陶瓷材料,保持良好的绝缘性能和机械强度,可以在火灾报警时保持电缆绝缘。还需要提到的是,铁的含量会降低云母的绝缘性能,干云母粉一般不适合做绝缘材料。

4)振动和隔音

很多隔音减振材料都是利用橡胶来改变材料的粘弹性等物理性质,达到理想的效果。大径厚比的湿云母粉可以改变材料的一系列物理模量。此外,能量(如振动波和声波)在晶片之间的反射也会吸收和削弱这些能量。因此,车辆和家用电器使用& ldquo阻尼片& rdquo多加点云母粉。同样,许多其他的振动和隔音材料也使用湿云母粉。

5)橡胶模具硫化中的脱模剂

在很多情况下,橡胶压缩硫化不使用金属模具或类似模具,脱模剂的性能直接影响生产。例如,气囊用于轮胎成型硫化。如果不使用高性能的脱模剂,产品与模具之间必然会发生粘连,不仅会损坏模具,还会造成大量的不良品,给生产带来很大的危害。

这种脱模剂通常使用润滑脂、硅酮、有机氟等材料。因为固体润滑剂在其中起着不可或缺的作用,所以现代脱模剂中一般都会加入云母粉。湿云母粉具有完美的片状晶形,晶片极薄,对模具表面的覆盖能力和隔离能力极高。而且湿云母粉的晶片表面极其光滑,可以有效防止材料之间的粘连。湿云母粉纯度高,粘结在模具上的橡胶有害杂质含量极低,非常适用。比如应时、长石等矿物微粉等杂质,没有片状结构,表面粗糙,是脱模困难的重要原因之一。干云母粉导致脱模困难的另一个原因是云母颗粒表面非常粗糙,导致粘连。加入湿云母粉后,在橡胶和模具之间形成排气通道,防止气体滞留在间隙中,从而改善产品的外观。

同样,湿云母粉也是高级润滑油(极压润滑油)的关键成分。湿云母粉可以抑制橡胶中橡胶添加剂的迁移。

湿云母粉在橡胶中的应用远不止这些。充分利用湿云母粉的独特性能,可以开发出许多有价值的橡胶新产品,形成许多有价值的应用技术。

3树脂和塑料

1)改变塑料的光学特性

云母具有反射、辐射红外线、吸收和屏蔽紫外线的作用。如果在农膜中加入优质的湿云母粉,云母微芯片会反射红外辐射,使光能穿过农膜后难以因热辐射(即红外辐射)而逃逸,从而提高温室大棚和塑料薄膜的保温效果。在这种应用中,云母粉的纯度和片状结构尤为重要。杂质会降低云母粉的增强效果,影响透明度,使雾度大大增加,从而减少进入温室的光线。同时,如果片材结构较差,阻隔红外辐射的效果也会较差。香港集团甘肃格兰化工科技有限公司用湿云母粉做农膜,透明度只降低2%。

药品、化妆品、食品等产品需要屏蔽光辐射,尤其是紫外线辐射,以提高产品的储存性能。具有完美片状结构的湿云母粉可以添加到它们的塑料包装材料中,屏蔽光辐射,尤其是紫外线辐射。

粒径大的云母粉填料可以提高材料的光泽(珠光效果),而微细的云母粉可以起到消光作用。

2)提高塑料的气密性。

湿云母粉具有优良的片状晶形,微晶厚度为纳米,径厚比高达80~120倍,有效势垒面积很大。塑料中加入湿法高纯优质云母粉后,气密性会大大提高。根据专利文献,这种塑料可以用来制作可乐瓶、啤酒瓶、药品包装瓶、防潮包装材料以及许多类似的特种塑料包装材料。

3)提高塑料的物理机械性能。

具有片状和纤维状填料的可分散材料上的应力机制类似于混凝土中的钢筋。许多增强材料(塑料、橡胶、树脂等。)使用各向异性材料,原理是一样的。最典型的应用就是碳纤维,但是碳纤维非常昂贵,而且因为颜色的限制,应用起来比较困难。石棉致癌,其应用受到严格限制。超细玻璃纤维(如直径1微米或纳米级)制造难度大,价格相当高。粒状填料包括应时微粉、高岭土微粉等。,其中富含干云母粉。就像混凝土中的沙子一样,它们没有这种效果。只有加入大径厚比的填料(如湿云母粉),塑料和树脂的拉伸强度、冲击强度、弹性模量、其他力学性能、形态稳定性(如抗热扭性和抗疲劳蠕变性)和耐磨性才明显提高。材料科学中对此有很多研究,其中一个关键就是填料的形状比。

塑料(如树脂)本身硬度有限。许多填料(如滑石粉)的机械强度较低。相反,云母是花岗岩的成分之一,具有很大的硬度和机械强度。因此,在塑料中添加云母粉作为填料具有明显的增强效果,高径厚比是高纯云母粉增强的关键。

云母粉的偶联处理在上述应用中起到了很大的作用,大大提高了材料在化学意义上的整体性,从而大大改善了材料的性能。正确的偶联处理也是云母粉增强的关键。

改变树脂的结晶行为也是云母粉增强的机理之一。

使用优质云母粉可以使产品更轻更薄。该技术可广泛应用于塑料行业,如制造高强度产品,包括机械和车辆的塑料零件、土工材料、家用电器、包装材料、日用塑料制品、薄膜、断丝和绳索等。

4)提高塑料制品的绝缘性能。

云母具有极高的电阻,是一种高性能的绝缘材料。使用云母粉来提高材料的绝缘性能是众所周知的技术。如果需要制作高绝缘塑料制品,可以考虑添加功能性填料湿云母粉。如上所述,含铁量高的云母绝缘性能低,应避免使用。干云母粉不水洗,含铁量一般较高,不适合使用这种云母粉。

湿云母粉在塑料中的应用远不止这些。充分利用湿云母粉的独特性能,可以开发出许多有价值的塑料新产品,形成许多有价值的应用技术。比如在塑料中加入云母粉,可以提高印刷性能和复合粘接性能;沉积二氧化锡或镀金属的云母粉具有导电性,可用于制造抗静电产品和导电塑料。包覆TiO2 _ 2后就是珠光颜料,应用广泛。着色后是一种性能优异的颜料;云母还可以提高产品的润滑性能。

4模具

在型砂模具表面涂覆含云母粉的配方(包括使用含云母粉的洗模剂),可以封闭模具表面的微孔,改善脱模性能,提高产品表面光洁度。

5润滑剂

例如在金属砑光机中。金属轧制的压力很大。如果单独使用液体润滑剂,应力点的润滑剂可能被完全挤出,导致& ldquo干摩擦状态,这是非常有害的(模具磨损,产品表面粗糙,功耗上升等。).添加固体润滑剂是一种有效的解决方法。极压润滑剂经常使用固体润滑剂来防止干磨(干磨会引起轴承的红热和烧结,后果不堪设想)。这种云母粉对晶圆的表面光洁度和纯度要求很高。如果含有石英砂等杂质,会加速磨损。

6化妆品

云母是一种天然矿物制品,化学稳定性高,完全惰性,所以安全无毒无害,适用于化妆品。云母薄片具有很强的珠光光泽,特别是当粒径合适时,可以用来替代或部分替代昂贵的珠光颜料,增强化妆品的光泽效果。水分无法渗透云母薄片,用在保湿产品中可以抑制皮肤水分蒸发。

云母碎片可以屏蔽紫外线和红外线,因此是化妆品的优良抗紫外线剂。由于它纯天然、无毒无害,具有合成有机抗紫外线剂所不具备的优势。由于圆片极薄,遮盖能力强,只需少量使用这些产品,就能在皮肤表面形成一层隐形的紫外线防护剂和增亮剂。

云母圆片极薄,通常只有几十纳米厚,圆片径厚比(径厚比)高达80-120倍,因此具有极强的遮盖力。

7特殊粉末

如果在云母粉上包覆导电物质(金属、金属氧化物),就会产生导电粉末,可以用来制作导电和抗静电的高分子材料。如果涂磷酸锌,就是涂层的防腐填料。

 
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