湿磨（绢）云母粉——涂料功能性填料填料, 云母, 涂料, 功能性一、湿磨（绢）云母在涂料中应用机理据国内外有关参考文献介绍，无机矿物在涂料中对涂膜强度作用的大小与矿物形状有关，一般按下列顺序递减：片状，纤维状，柱状，粒状另外湿磨（绢）云母具有活性羟基基团使其容易与乳液有机地结合起来，湿磨（绢）云母片状颗粒在乳液及水的混合物中极易分散悬浮，在涂膜中平行排列、搭接和重叠，形成一种叠层结构，增加了涂膜的致密性，从而提高了涂膜强度、耐洗刷性、抗透水性、防止龟裂湿磨（绢）云母粉在建筑外墙涂料中应用可以大幅度的增强涂料的抗老化性、抗紫外线等耐侯性指标，这主要是由于片状结构的湿磨（绢）云母对紫外线、微波、红外线具有极好的屏蔽效应，而且湿磨（绢）云母的化学组成稳定，呈惰性，能耐酸碱，从而使涂料更适应酸雨等日益恶化的气候环境二、湿磨（绢）云母与其它无机填料应用之比较湿磨（绢）云母与其它无机填料应用之比较表填料碳酸钙滑石粉高岭土硅灰石湿磨（绢）云母矿物 主要 特征形状粒状层状、片状片层状、多孔状针状片状比重g/cm32. 652. 602. 622. 612. 62白度90-9590-9780-9080-9070-85耐酸碱差中中差好在涂 料中 功能涂膜强度一般中一般好好悬浮性一般好好好好抗透水性差好中中好抗老化性差较好中中好价格低中中高中中高三、湿磨(绢)云母在涂料工业中应用具有以下特点和功能1、片状结构，加入涂料中能提高涂料阻挡紫外线和水分穿透的能力，与成膜物 质发生化学反应，使之成一体，使涂膜能有消地阻挡光线的穿透，提高其耐水性 和耐侯性，防止龟裂、延迟粉化，延长涂膜的使用寿命；减少树脂的用量，从而 降低生产成本。
2、片状结构，可以提高涂料的致密性，消除针孔不良现象3、提高涂料的分散度和涂膜的耐大气、耐水性，改善涂刷均匀性4、化学稳定性好：具有优良的耐热和耐酸碱性；具有抗菌、防霉的作用5、调节涂料的流变性能，如增稠、防沉淀等6、能增强涂层的丰满度、坚韧性、提高耐擦洗性7、与其他颜料及溶剂有良好的相溶性，湿磨(绢)云母能吸附染料分子进入晶格层间，使涂料久不褪色8、调节涂料的光学性能，改善涂膜的外观，对涂料体系具有消光性9、在户外涂料中，云母通过反映光线而赋予涂膜亮光，这对于有些产品是很重要的四、湿磨(绢)云母应用实例通过试验，发现在外墙涂料中添加3〜12%的湿磨(绢)云母粉与其它无机矿物 填料如：碳酸钙、滑石粉、高岭土等相比，涂膜的表观、光泽、防透水性、韧性 均有所提高800目比 400 目效果佳；说明粒度越细、效果越好经质检站人工 老化指标测试， 1000 小时后，涂膜不变色、不粉化具体指标见下表)湿法云母粉在涂料的应用文章引用自: ［引用］ 2006-05-24 | 发表者: prt778一．湿法云母粉与干法云母粉的区别 云母是一类结构复杂的水合铝硅酸钾或类似的矿物，品种较多，例如白云母muscovite K2A14(Y)(OH)4 (Y = Al2Si6O20，下同)、绢云母 sericite K°a14(Y)(0H)x (x > 4)、金云母 phlogopite K2Mg6(Y)(OH,F)4、黒云母 biotite K2(Mg,Fe)6(Y)(OH)4^ 钠云母 paragonite Na2Al4（Y）（OH）4 以及含锂、钒、铬等等的品种。
一种天然云母常含其它品种，而不同品种云母的理化性质大体相同氟金云母 fluorophlogopiteK2Mg6（Y）F4 是人工合成的天然云母常见于花岗岩、伟晶岩等，有极高的化学稳定性和热稳定性，不被 酸碱等腐蚀，到500 - 800°C才失去结晶水，可在500 - 1200°C高温下正常工作 云母的最大特点是具有极其完美的片状晶形，数百平方厘米或更大的晶片，可剥 至约1微米厚，甚至达到纳米级（极限为约1纳米厚）这样的晶片举世无双、 仅有绝无这些晶片坚硬而有弹性，晶面光滑如镜而呈现珠光晶片质地致密， 气体、液体不能穿透晶片能吸收紫外线、反射红外线云母还具有极高的电阻（1012-15欧姆•厘米）同时拥有这么多优异性能的物质是罕见的，故云母的应 用非常广，如特种电阻、化妆品和户外材料（如外墙涂料）的抗紫外剂、润滑油 和油墨的成分、珠光颜料的原料以及涂料、塑料、橡胶等的功能性填料用云母矿作原料生产云母粉，目前方法有干法和湿法二种云母矿的品位一 般都很低（ 20- 40 ％），而干法生产没有洗矿，原矿在手工剔除肉眼可见的石 块之后直接用于干法磨粉，所以干法云母粉的云母含量取决于矿的品位，纯度变 化很大（ 30- 50 ％），不可能制得高纯度的云母粉，产品中大部分是石粉（石 英、长石、黏土等的粉末）而不是云母粉。
元素分析显示 SiO 含量高得惊人（ 70 ％2左右），而K2o很低（3-5 %）或没有（用滑石粉、高岭土假冒的云母粉）如果用这样云母粉配制涂料，涂料的质量就会出现大幅度波动特别是干法生产 使用雷蒙磨之类的强力研磨机械，在研磨中，连石英砂之类的极其坚硬的物质都 磨成了微米级的粉末，所以云母晶形被严重破坏即使形成了晶片，由于晶片要 比颗粒脆弱得多，所以也被反复折断，微粒径厚比很低（ 10倍左右），厚度为 微米级而不是纳米级晶片多撕裂、穿孔和表面磨毛等缺陷这种劣质产品在国 外主要用于制作牛毛毡、电焊条、钻井泥浆等，一般不用作功能性填料再者， 由于没有洗矿，产品中铁、铬等元素含量高，催化漆膜的老化，并降低绝缘漆的 绝缘等级由于1吨原矿能生产800 - 900 kg产品，生产方法又十分简单，所以 干法云母粉的生产成本很低而且，干磨造成的晶形破坏是绝对无法补救的虽 然干法也可以磨得很细（如1250目） ，但粒度分布通常都很宽（如 < 1 到160 微米几乎平均分布）干磨之后用淘洗来分除部分石粉，也可提高云母含量，但微米级的粉末极难 用淘洗来分除杂质，效果很低，纯度只可提高10% - 20％一般也称为“湿法产 品”或“半干半湿产品”。
真正的湿法生产的全过程都在水中进行首先是洗矿，利用浮洗剂和水的作用 将云母浮于水面而富集，再用高速离心除去残存的砂子，达到高度纯化的目的 湿法利用水和化学药品的作用，以及温和的机械作用，使云母层层化开，制成晶 片极薄、粒径适合的云母粉然后再漂白脱色、洗涤、水相分级、沉降、过滤、 干燥、成粉和检测包装等，得产品对于化妆品用的云母粉，还要进行脱除有害 元素的处理加工过程非常繁复，但是产品质量优异，纯度达到 95 ％以上由 于绝不使用强力机械研磨，工艺条件非常温和，云母晶片未受到任何破坏或损伤， 所以晶片完美无缺，绝对没有穿孔和撕裂等缺陷晶片极薄，厚度达到纳米级， 径厚比很高（80- 120倍），产品的比表面积比干法产品大几倍不含有害杂质， 粒度分布集中，品质稳定问题是湿法生产的原料单耗很高（5- 6 吨原矿 / 吨 产品），工艺很复杂，生产周期长，水电和药品消耗也多，生产成本很高但国 际市场上的云母粉一般都用这种技术生产干法云母粉除非有特殊原因，一般不用作填料表 1 干法、湿法产品的粒度测试结果（实例）湿法粒径（微米）1510152025303540体积％ <3.3734.871.289.696.398.799.699.9100.0干法粒径（微米）120406080100120140160体积％ <0.5929.764.685.794.597.799.199.7100.0注：干法产品到 160 微米才100 ％通过，粒度分布范围比湿法产品宽4 倍。
表 2 粒径和比表面积测试结果（实例） 单位：微米粒径平均值粒径中值粒径峰值比表面积（cm2 / ml）湿法7.9536.8106.49014,348（1）干法35.5930.8838.083,787注：（1）最高记录超过18 000 cm2 / ml,比干法高4倍半；最高径厚比（日本检测）> 140倍表 3. 元素组成分析（工业品实例）（%）SiO2Al2O3k2oFe2O3MgO湿法产品48.9533.609.210.680.66干法产品70.4413.853.541.021.08干法云母粉不管磨得多少细，由于含有大量石英粉之类杂质，所以比重大， 而湿法云母粉则显得疏松而轻这种由极薄的晶片组成粉体，在水中和溶剂中易 于悬浮，如将少量云母粉置于水中，湿法云母粉浮于水面而不易下沉，但干法产 品则较易下沉；在配制的涂料中，其沉降速度只有干法产品的几分之一到十分之 一，所以这种涂料不宜沉降分层，稳定性远优于使用干法产品者 二．云母粉在涂料中作用湿法云母粉微粒（晶片）直径与厚度的比例（径厚比）达到80－120 倍，晶 片厚度仅数十纳米至一百纳米左右这样的产品具有高度的遮盖率和紫外吸收功 能，在漆膜中能形成高效的阻隔作用，使腐蚀性物质在漆膜中扩散、渗透和迁移 的变得极其迂回曲折（屏蔽和迷宫效应），穿透漆膜的时间延长到3 倍，从而极 大地提高防腐涂料的性能。
1）阻隔作用漆膜当然更是这样水、空气中的氧和其它种种腐蚀性物质，以及硫酸、盐 酸、烧碱等等，都是分子体积很小的物质，要穿透漆膜，并无多大困难一旦穿 透，就会接触基底（金属和其它材料），将其腐蚀而要提高漆膜的致密性，办 法有二：（1）使用高致密性树脂（漆料、粘结剂），但是这类特种树脂往往很 贵，它们的使用收到成本的限制；（2）使用片状填料，阻隔腐蚀性物质的渗透， 即使已经渗入，也要防止它们穿透漆膜，让它们每前进一步就必须绕过云母粉晶 片，使腐蚀性物质穿透漆膜的途径变得非常曲折迂回，穿透时间大幅度延长这 种阻隔作用也被称作“屏蔽效应”和“迷宫效应”，对于防腐涂料来说，是至关 重要的在使用优质云母粉的情况下（晶片的径厚比至少 50 倍，最好 70倍以上）， 穿透时间一般延长 3 倍由于云母粉填料比特种树脂廉价得多，所以具有非常高 的技术价值和经济价值还有一个办法是加入腐蚀抑制剂，以便中和掉渗入漆 膜的腐蚀性物质，问题是腐蚀抑制剂一旦消耗殆尽，这种作用也就结束了）总之，使用优质云母粉是提高防腐涂料和外墙涂料等的品质和性能的重要手 段在涂装过程中，云母晶片在漆膜固化前受到表面张力的作用而躺下，自动形 成互相平行、而且与漆膜表面也平行的结构。
这样的层层排列，其取向正好与腐 蚀性物质穿透漆膜的方向相垂直，阻隔作用的发挥最为充分问题是云母粉的片 状结构必须完美，国外工业企业的内定标准是其径厚比至少应当达到 50 倍，最 好在70 倍以上，否则效果就不理想，因为晶片越薄，单位填料用量所形成的有 效阻隔面积也就越大，相反，晶片太厚的话，就无法形成多少阻隔层，而颗粒装 的填料则根本没有这种作用还有，如果云母晶片有穿孔、撕裂，也会严重影响 这种阻隔作用（腐蚀性物质容易漏过去）云母粉晶片越薄，单位填料量形成的 阻隔面积越大，粒度适中（不宜追求过分细），效果就越好许多专利文献提及可使用云母粉、滑石粉、高岭土等许多填料，用量的范围 也拉得很大（如2－90％），这无非是为了扩大专利权的覆盖范围，并掩盖技术 。