在粉末涂料中硅酸鈣與沉淀硫酸鋇相比，粒徑相差不大，但是吸油量卻明顯高于沉淀硫酸鋇，主要原因可能是因?yàn)閮烧呙芏认嗖钶^大，沉淀硫酸鋇的密度在4.3左右，而硅酸鈣密度為2.7；且硅酸鈣的白度相對(duì)偏低，若添加量過高，可能會(huì)影響*終漆膜的白度。

按表1所示配方，硅酸鈣的替代梯度為10%，分別從0%到****對(duì)配方中的沉淀硫酸鋇進(jìn)行替代，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，*終制得的聚酯粉末涂料的漆膜各項(xiàng)性能指標(biāo)見表3。

由表3所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，隨著硅酸鈣替代硫酸鋇比例的增加，漆膜的光澤呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，當(dāng)填料為****沉淀硫酸鋇時(shí)，漆膜的光澤為79.2°，當(dāng)填料為****硅酸鈣時(shí)，漆膜的光澤僅為56.5°，說明硅酸鈣與硫酸鋇相比屬于一種消光的填料，這可能是硅酸鈣與硫酸鋇相比，吸油量較高的原因造成的。因此，在一些光澤度要求較高的粉末涂料中，硅酸鈣的添加量不宜過高。

從硬度指標(biāo)上來看，隨著硅酸鈣的添加量的增加，硅酸鈣對(duì)于粉末涂料的硬度提升比較明顯。當(dāng)硅酸鈣替代20%沉淀硫酸鋇時(shí)（添加量8%），漆膜的硬度由*初的H提高到2H,當(dāng)替代量達(dá)到90%（添加量為18%）時(shí)，漆膜的硬度達(dá)到3H。

就附著力而言，硅酸鈣與沉淀硫酸鋇相比，兩者對(duì)于附著力的貢獻(xiàn)基本一致。20%的沉淀硫酸鋇和20%的硅酸鈣相比，附著力都為0級(jí)。

沖擊性能上看，隨著硅酸鈣添加的增加，在1∶1之前，抗沖擊性能反沖50cm都能通過，超過這一比例后，隨著硅酸鈣替代量的增加，沖擊性能逐漸下降，說明硅酸鈣較硫酸鋇而言是一種偏剛性的材料。

圖1 不同硅酸鈣添加量粉末涂料的熱失重曲線

硅酸鈣作為一種功能性的填料，應(yīng)用于環(huán)氧聚酯粉末涂料中時(shí)，可以明顯提高粉末涂料的漆膜硬度和耐熱溫度。當(dāng)硅酸鈣的添加量在8%左右時(shí)，漆膜的硬度在2H，當(dāng)添加量達(dá)到18%時(shí)，漆膜硬度達(dá)到3H；失重5%的溫度*可以提升13℃，*失重溫度提高9.1℃。

不同硅酸鈣添加量粉末涂料T5和Tm對(duì)比

注：T5為失重5%的溫度，Tm為*失重溫度。

由上圖可以看出，在環(huán)氧粉末涂料中添加一定比例的硅酸鈣可有效提高粉末涂料的T5和Tm，純硫酸鋇時(shí)，環(huán)氧粉末涂料的T5為380℃，Tm為418.6℃，隨著硅酸鈣添加量的提高，T5和Tm基本呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，當(dāng)硅酸鈣和沉淀硫酸鋇比例為5：5時(shí)，T5達(dá)到峰值，為393℃，與純硫酸鋇相比提升了13℃，此時(shí)Tm為424.6℃，較純硫酸鋇相比提升了6℃；再往后隨著硅酸鈣比例的提升，T5呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，而Tm則呈現(xiàn)小幅度上升。硅酸鈣的分解溫度1540℃，硫酸鋇的分解溫度為1580℃，兩者相差不大，造成上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能是由于硅酸鈣是典型的針狀結(jié)構(gòu)，硫酸鋇是顆粒狀結(jié)構(gòu)，在填料的堆積過程中針狀結(jié)構(gòu)更容易形成相互交叉的立體結(jié)構(gòu)，正好和環(huán)氧樹脂在交聯(lián)固化過程中形成的三位立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相呼應(yīng)，同時(shí)硫酸鋇的顆粒填充在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙之間，形成更加致密的涂層。

因此，當(dāng)硅酸鈣部分替代硫酸鋇后，隨著替代量的增加，漆膜的致密性逐漸提升，當(dāng)硅酸鈣和硫酸鋇的比例為1∶1時(shí)，漆膜的致密性*，因此耐熱性能*，隨著硅酸鈣替代量的進(jìn)一步增大，沒有足夠的顆粒狀硫酸鋇填充在硅酸鈣的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，因此漆膜的孔隙率變大，致密性變差，熱穩(wěn)定性出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

所以，從熱穩(wěn)定性上來看，硅酸鈣的添加量在10%（即硅酸鈣∶沉淀硫酸鋇=1∶1）時(shí)，綜合性能*。

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