日前，美國克利夫蘭工業研究公司一項新的研究報告顯示：到2022年，亞太地區建筑涂料市場規模每年將以5.2%的速度增長，產量達到1640萬噸，市值價值362億美元。盡管中國建筑涂料市場增幅放緩，2023年預計產量仍將達到910萬噸。
　　建筑涂料是使用礦物填料量最大的涂料品種，近幾年來，國內外的部分建筑涂料生產廠商及研究機構已開始著手研究利用非金屬礦及深加工產品功能性來改善或賦予建筑涂料新的功能，這一領域已成為建筑涂料產業的一個新的熱點。
 

1、碳酸鈣

　　輕質碳酸鈣在內墻涂料和內墻膩子中應用得較多，能夠增加涂料和膩子的黏度，提高涂料的遮蓋力，改善膩子的打磨性等；除了一些有光澤的高檔涂料以外，重質碳酸鈣是最便宜的填料，在各種內、外墻涂料和膩子中都有大量的應用，主要起降低成本和填充作用。
 
2、硫酸鋇

　　硫酸鋇分重晶石粉和沉淀硫酸鋇兩種。重晶石粉在高檔膩子中使用，沉淀硫酸鋇在各種中、高檔內、外墻乳膠漆和溶劑型涂料中應用，因其密度接近鈦白粉，因而用其取代少量的鈦白粉，既不會使涂料的遮蓋力降低，也不會因為使用它而改變了涂料的PVC。因而在涂料中適量使用沉淀硫酸鋇不會改變涂料的物理力學性能。
 
3、滑石粉

　　滑石粉有很好的親油性，在溶劑型建筑涂料中容易分散且不會形成結塊性沉淀，是溶劑型建筑涂料的主要填料，但在水性涂料中易引起結塊性沉淀。在膩子中應用能夠改善膩子的批刮性。
 
4、硅灰石

　　硅灰石粉白度高，微觀上呈纖維結構（長徑比約為10），能夠增加涂膜的強度，改善涂膜的潔白感，主要作為水性和溶劑型內、外墻涂料的填料，在復層涂料中也被作為抗裂纖維。
 
5、高嶺土

　　高嶺土有水洗高嶺土和煅燒高嶺土兩種。水洗高嶺土成本低，在內墻乳膠漆中適量使用具有改善涂膜手感的效果；煅燒高嶺土成本相對較高，但白度高、粒徑小，在高檔外墻涂料中使用超細煅燒高嶺土代替適量的鈦白粉，不會降低涂料的遮蓋力，甚至還會因為能夠消除高鈦白粉含量的涂膜中的光絮凝作用和增加入射光的有效散射點而使遮蓋力有所提高，近年來在外墻涂料中得到較多應用。
 
6、膨潤土

　　膨潤土吸附水后體積能夠增大至原體積的5-6倍，甚至十幾倍，且在水溶液中能夠釋放出帶電微粒而使涂料的粒子間產生靜電斥力，所以有顯著的增稠和懸浮作用，已成為低檔內、外墻涂料常用的增稠、懸浮劑，在低檔建筑涂料和粉狀建筑涂料中有大量應用。
　　膨潤土是開發應用較早的品種，在聚乙烯醇類建筑涂料中曾作為防沉、增稠劑而得到大量應用。隨著聚乙烯醇類建筑涂料的淘汰，由于其顯著的增稠、抗沉降效果，膨潤土開始在低檔合成樹脂乳液建筑涂料中應用。但是，膨潤土在水相中的增稠僅限于在低電解質濃度的溶液中，因而在乳膠漆中的應用受到限制。
　　與水性涂料相比，通過改性制成的有機膨潤土，對溶劑型建筑涂料的增稠、懸浮作用表現得更為優越與完善。因為溶劑型建筑涂料的流平性好，使用有機膨潤土對其增稠時不會給涂料帶來流平性問題，且在抗沉降方面很有效果。
 
7、云母粉

　　云母粉微觀上呈薄片狀結構，在涂膜中平行取向排列，因而能夠增大涂膜的封閉性能，在多種外墻涂料中少量應用，能夠提高涂膜的耐老化性和耐腐蝕性。
 
8、二氧化硅

　　二氧化硅分白炭黑和石英粉兩種，在建筑涂料中都有重要應用。白炭黑因顆粒表面多孔而質輕，密度小、粒徑細，主要用作高檔建筑涂料的消光劑，溶劑型建筑涂料的增稠劑等；石英粉密度大、硬度高、耐化學腐蝕性好，在功能型建筑涂料中，石英粉（砂）是耐磨地面涂料和耐酸涂料的主要填料，也是高檔墻面膩子的主要填料。
 
9、海泡石

　　海泡石是一種有活性的黏土類礦物，外觀灰白色，在合成樹脂乳液涂料中能夠起到增稠、懸浮作用，被用作建筑涂料的增稠、流變劑。
 
10、碳酸鎂

　　碳酸鎂分白云石粉和碳酸鎂兩種，性能和在涂料中的主要作用分別與重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣相似，根據易得性和成本而互為補充應用。
 
11、硅酸鋁

　　硅酸鋁與高嶺土相比，硅酸鋁外觀更白，并具有很小的粒徑和很好的懸浮性。類似于高嶺土，可消除高鈦白粉含量的涂膜中的光絮凝作用，增加入射光的有效散射點而使遮蓋力有所提高。主要在高品質的內外墻涂料中應用以取代少量的鈦白粉，在不影響遮蓋力的情況下降低成本以及獲得抗分水能力，提高開罐效果和涂料的觀感等。
 
12、硫酸鈣

　　硫酸鈣的主要商品是無水硫酸鈣或者含半個結晶水的半水硫酸鈣，二者都有水硬性，即遇水能夠發生水化反應生成凝膠而具有一定的強度。主要在內墻膩子中應用，能夠起膠結作用而降低黏結劑的用量。內墻石膏膩子已經成為內墻膩子的重要品種而得以應用。
 
13、氫氧化鈣

　　氫氧化鈣在建筑涂料中更通俗的名稱是灰鈣粉，是一種氣硬性膠凝材料，本身具有膠結性能，使用灰鈣粉作為活性填料配制的建筑涂料成本低、耐水性和耐濕熱性好、涂料的流平性好、涂膜手感滑潤?；意}粉具有良好的干遮蓋力，使涂料在鈦白粉用量不高的情況下具有較高的遮蓋力。使用灰鈣粉配制的乳膠漆具有很好的環保性，其原因在于：
 
（1）使用灰鈣粉微粉，無須使用防霉劑；
（2）用于VAE乳液，無須使用成膜助劑，減少涂料中VOC的含量；
（3）涂膜中含有比例很高的灰鈣粉微粉，能夠長期吸收居室中的二氧化碳，有助于消費者的健康。
 
　　但是，灰鈣粉在涂料中應用也有缺點，主要體現在：
 
（1）涂料的堿性較高，施工人員如果皮膚長期接觸，會產生一定的影響；
（2）涂料用于舊墻面時可能會發黃；
（3）與丙烯酸乳膠漆相比該涂料刷涂和輥涂時有黏滯感。
 
14、粉煤灰

　　高等級的粉煤灰也稱粉煤灰空心玻璃微珠，有水硬性，外觀呈灰白色，目前的應用僅限于粉狀膩子和粉狀保溫隔熱涂料。
 
15、硅藻土

　　硅藻土吸附性強、質輕，在功能型建筑涂料（例如保溫隔熱涂料、防霉涂料等）中作為功能性填料使用。
 
16、氫氧化鋁

　　氫氧化鋁具有阻燃功能，在防火涂料中能夠產生阻燃、消煙和填充等功能，并且能夠與多種物質產生協同效應。氫氧化鋁阻燃劑由于受熱分解而吸收蒸發潛熱，使涂層溫度下降而起到阻燃作用。用作阻燃劑和阻燃填料具有熱穩定性好、無毒、不揮發、發煙量少、阻燃效果好等特點。
 
17、玻璃空心微珠

　　玻璃空心微珠也稱涂料用多功能空心添加劑，主要在日光熱反射型外墻涂料中作為功能性添加劑。在涂膜中，玻璃空心微珠除了能夠賦予涂料像金屬鋁粉那樣的反射光和熱的輻射而使涂膜具有隔熱效果以外，還因其為空心、密度小、導熱系數小而賦予涂膜以絕熱性能，而且涂膜具有更好的裝飾效果。
　　目前，國內對礦物填料除了進行超細加工以外，其他方面的精深加工的研究與生產較少，例如對硫酸鋇、碳酸鈣進行表面處理，對膨潤土、硅酸鋁等天然黏土類礦物等進行插層改性。
　　有的企業為了更好地推廣應用產品，已經認識到應用技術的重要性，對其產品在涂料中的作用進行專題研究，這也是填料技術進步的很好體現。
　　但是，因某些填料生產企業規模小或者偏小，質量檢測、控制手段和措施缺失，導致產品質量不穩定。例如，使用相同的配方、原材料，以膨潤土為增稠、懸浮劑時，常常因為產品中蒙脫石的含量不同而導致涂料黏度產生很明顯的變化，使涂料的質量受到影響；再例如，填料的細度、白度不穩定而導致涂料的貯存穩定性、白度和涂膜手感以及其他物理力學性能不好等問題在實際中也是常見的，這類問題直接影響填料的應用。
　　隨著建筑涂料市場的發展，其對礦物填料的質量要求必將越來越嚴格，非金屬礦粉體要在涂料市場占有一席之地，必將加強其產品在涂料中的應用研究，并嚴格控制產品質量的穩定性，開發出更多更新的功能性涂料填料。
 
來源：填料在建筑涂料中的應用及其發展，作者：徐峰
編輯整理：粉體技術網
 

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