無(wú)機(jī)涂料是一類價(jià)廉物美,施工方便的涂料,由于其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,使用方便,耐永。耐污染耐化學(xué)腐蝕性較好,故較多地用于建筑材料,東泥等的淙飾和保護(hù)目前國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)均放在多功能產(chǎn)品的開發(fā)上,以試圖進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。由于無(wú)機(jī)涂料用成腰劑、固化劑、顏料分散劑。填克劑等主要助劑發(fā)展較快,從而進(jìn)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(wú)機(jī)高分子涂料,其本身有吸水。抗耐腐蝕、防火、耐寒、隔音等多種功效可生產(chǎn)出具有多功能的無(wú)機(jī)涂料,以滿足市場(chǎng)需求下面分別敘述之:
4A型沸石分子篩在涂科中的應(yīng)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?zhàn)缘氖褂谩;蜃鳛橥苛系奈談蕴岣咄匡椀某尚托Ч?A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(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體:例如在混有鋅粉和鋁膠的涂料系統(tǒng)內(nèi),水分易與金屬粉反應(yīng)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(wěn)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(yīng)生成CO使之硬化,因此對(duì)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(wěn)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(jié)晶硅鋁鹽化學(xué)通式為:Mez/nO。AI2O3·XSi0·HzOM為金屬離子:n為金屬的電價(jià):xy分別為SiO2和HO的摩爾數(shù)。沸石有方沸石、鈉沸石、輝沸石等多孔性物質(zhì)。是結(jié)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(chǎn)物外,工業(yè)上還町臺(tái)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(yè)應(yīng)用大致分為三種類型.吸附應(yīng)用、離子交換應(yīng)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(guò)濾,烘干即成產(chǎn)品。其反應(yīng)式為:
2NazSiOa+2NaAIO一Na2O-2SiO2·Al203·nH2O+4NaOH
2.工藝流程示意盈如下:
工業(yè)水玻璃一稀釋稽(混均)脫色過(guò)濾一NaSiO一反應(yīng)一過(guò)濾一千燥一粉碎一包裝一般反應(yīng)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(yīng)溫度:混料50.–70~,結(jié)晶100±9℃。出晶化導(dǎo)向劑可大大加速品化速度可縮短晶化時(shí)間G~8倍(一般晶化時(shí)間約為2~3小時(shí))。且沸石粒度微細(xì),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(xué)式為AlsiO(OH1。或?qū)懗裳趸綖椋籄12O3·2SiO2·2H:O,其他化學(xué)組成為SiO:一46.54%,A1O3=39.50%,H2O=13.96%。該法生產(chǎn)過(guò)程是先將礦石加熱焙燒、破壞原礦石的晶體結(jié)構(gòu),得到非晶體產(chǎn)物。焙燒溫度視礦石成分而定,一般控制在550~900℃之間。反應(yīng)式如下:焙燒Al±0s·2SiO2·nH:O—(高嶺石)700~90O℃A12Oa·2SiO2+nHlO(非品質(zhì)產(chǎn)物)用所得非晶質(zhì)產(chǎn)物再加堿加熱熟化。
3.酸性白土法(干法)
酸性白土也叫膨潤(rùn)土、蒙脫土,凹凸棒粘土電唇于此類,該法生產(chǎn)過(guò)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(zhì)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(jīng)濟(jì)及效果看:第一種和第三種較佳。在原辮來(lái)源價(jià)格等因素相同時(shí),第三種方法最經(jīng)濟(jì),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(shí)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(jiān)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(shí)具有吸音及減振雙重效果,物美價(jià)廉,性能優(yōu)異。是一類極有發(fā)展前途的涂料用填充料。