無機涂料是一類價廉物美,施工方便的涂料,由于其生產工藝簡單,使用方便,耐永。耐污染耐化學腐蝕性較好,故較多地用于建筑材料,東泥等的淙飾和保護目前國內外研究重點均放在多功能產品的開發上,以試圖進一步擴大其應用領域。由于無機涂料用成腰劑、固化劑、顏料分散劑。填克劑等主要助劑發展較快,從而進一步完善了它的性能。例如選擇那些一物多性能的添加劑如4A分子篩等用于堿金屬鹽無機高分子涂料,其本身有吸水??鼓透g、防火、耐寒、隔音等多種功效可生產出具有多功能的無機涂料,以滿足市場需求下面分別敘述之:
4A型沸石分子篩在涂科中的應用
有專利介紹4A分子篩不但作為吸收劑,催化劑,還可作為涂料填充劑,加入涂料中以減少鈦自的使用。或作為涂料的吸收劑,以提高涂飾的成型效果。4A分子篩粉末作涂料脫水劑的基本原理為涂料中高分子化合物與微量水發生反應產生氣體:例如在混有鋅粉和鋁膠的涂料系統內,水分易與金屬粉反應生成氨氣,加少量4A型沸石分子篩粉末,就可以大大改善貯存的穩定性。再如氨基甲酸乙酯的組成物中,異氰酸酯與微量水反應生成CO使之硬化,因此對于涂料和顏料需先除去水份,分予篩不僅能改善涂料的貯存穩定性而且能提高尿烷樹脂及其他固化樹脂的耐磨性能。
沸石(Zeolite)分子篩是一種結晶硅鋁鹽化學通式為:Mez/nO。AI2O3·XSi0·HzOM為金屬離子:n為金屬的電價:xy分別為SiO2和HO的摩爾數。沸石有方沸石、鈉沸石、輝沸石等多孔性物質。是結晶氧化鋁氧化硅的含有堿金屬鹽或堿土金屬鹽。式中M可是鈉、鉀、鈣等金屬。除天然產物外,工業上還町臺成沸石其本身具有分子尺寸大小均勻的孔道,具有選擇性吸附,即只吸附那些小于其分子孔徑的分子,直徑大于其孔徑的分子被拒之孔外,困它具有分子篩的作用,故稱之為沸石分子篩。
常見的沸石分子篩是硅鋁毆鈉,微孔的表觀直徑大約是4.5A。沸石分子篩的工業應用大致分為三種類型.吸附應用、離子交換應用(主要用作合成洗滌劑組份)和用作催化劑及催化劑載體。作為吸附劑一般采用A型(包括3A、4A、5A)和x型(包括BX、l0X)分子篩;作為離子交換劑多采用4A(NaA)和BX(NaX);作為艘化劑多采用Y型,絲光沸石(NaM為鈉型絲光潞石)和ZSM等高硅沸石。
4A型分子篩合成方法:按原料的不同分為三種類型:
1.水玻璃和鋁酸鈉共膠法(即硅鋁酸鈉法一濕法):
是將水玻璃和鋁酸鈉共膠后再晶化洗滌,過濾,烘干即成產品。其反應式為:
2NazSiOa+2NaAIO一Na2O-2SiO2·Al203·nH2O+4NaOH
2.工藝流程示意盈如下:
工業水玻璃一稀釋稽(混均)脫色過濾一NaSiO一反應一過濾一千燥一粉碎一包裝一般反應組配比為Na。O/A12O。一1.2~2.5,NA2o/siO一1.2—2.6,H2O/So2—26~46,反應溫度:混料50.–70~,結晶100±9℃。出晶化導向劑可大大加速品化速度可縮短晶化時間G~8倍(一般晶化時間約為2~3小時)。且沸石粒度微細,均勻其Ca“交換速度也有明顯提高,可由65~70%提高至85%左右。
2.高嶺石法(干法)
高嶺石理想的化學式為AlsiO(OH1?;驅懗裳趸綖?;A12O3·2SiO2·2H:O,其他化學組成為SiO:一46.54%,A1O3=39.50%,H2O=13.96%。該法生產過程是先將礦石加熱焙燒、破壞原礦石的晶體結構,得到非晶體產物。焙燒溫度視礦石成分而定,一般控制在550~900℃之間。反應式如下:焙燒Al±0s·2SiO2·nH:O—(高嶺石)700~90O℃A12Oa·2SiO2+nHlO(非品質產物)用所得非晶質產物再加堿加熱熟化。
3.酸性白土法(干法)
酸性白土也叫膨潤土、蒙脫土,凹凸棒粘土電唇于此類,該法生產過程為:用硫酸處理此類礦土,使其溶解出A12O3·MgO·FeO等堿陛成份,只留下純度高的非晶質的層狀硅酸(1.0~1m)膠粒,即硅酸凝膠。加入少量堿便可制成膠體,然后,將所得膠體中加入鍋馥鈉溶液晶化,冷卻,即得到粒度為ip-m左右的4A理沸石分子篩。
這三種方法從經濟及效果看:第一種和第三種較佳。在原辮來源價格等因素相同時,第三種方法最經濟,且可省去水玻璃法中回收堿的裝置。
鈦白用于涂料的量很大,約占總量的20~45%以4A分子篩代之,即可降低涂料成本,同時因4A分子篩的高吸水性及高透氣性,可制成透濕性好,成膜堅固的耐水性建筑用涂料,也可制成汽車、家電、木器用涂料,尤其是用于隔音涂料,同時具有吸音及減振雙重效果,物美價廉,性能優異。是一類極有發展前途的涂料用填充料。