CN106479247B - 硫酸钡和钛白粉组合物在涂料上的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硫酸钡和钛白粉组合物在涂料上的应用，该组合物中的钛白粉的中位粒径D50≤5μm，硫酸钡的中位粒径D50≤10μm，钛白粉与硫酸钡之间中位粒径差值的绝对值不大于8μm；在去离子水中，钛白粉与硫酸钡ζ电位绝对值的差值大于10mV，小于20mV；钛白粉和硫酸钡之间的堆积密度差值的绝对值介于0.35~0.55g/cm3之间；该组合物的粒度分布为（累积质量＜80%的粒度）/（累积质量＜20%的粒度）≤8。本发明提供一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，该组合物性质稳定，在涂料中分散性能好，白度高，提高最终涂料的耐候性及流变性能，增强涂膜的光泽度及力学性能等。

Description

硫酸钡和钛白粉组合物在涂料上的应用
技术领域
本发明属涉及硫酸钡和钛白粉组合物在涂料上的应用。
背景技术
涂料是一种日常生活中广泛应用的产品，具有均匀附着在基板材料表面而形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜，可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，不仅对基板材料的表面进行保护，同时也能对基板材料进行美化处理。
近年来，随着人民生活水平的提高以及社会的发展，消费者对于涂料装饰的需求越来越高，对涂料各项指标的要求也越来越高，这就促使涂料生产商从原料、生产工艺等各方面考虑，来提升涂料的性能。
发明专利CN 104745042 A公开了一种超流平高光粉末涂料配方及其制备方法，按质量份计，该粉末涂料具有如下配方组分：环氧树脂28-34份，聚酯树脂28-34份，流平剂1.5-3.5份，钛白粉22-25份，硫酸钡2.5-4.8份，安息香0.1-0.6份，抗氧剂0.2-0.6份，群青0.02-0.28份，碳黑0.002-0.004份，二氧化硅0.2-0.35份。而在该发明中，采用的硫酸钡与钛白粉的原料指标均未经过限定，不利于提高涂料的性能，使涂料产品的光泽度及其力学性能、耐黄变性等性能一般。
发明专利CN 102964953 B公开了一种高光抗暗泡白色木器漆，所述木器漆包括A、B及C组分，所述A、B、C组分的重量比为100：(80～100)：(30～50)；其中所述A组分包括下述重量份的各成分：羟基丙烯酸树脂20～35份；合成脂肪酸树脂20～35份；聚醚3～6份；钛白粉18～25份；超细硫酸钡5～10份；醋酸丁酯5～10份；消泡剂0.1～0.5份；分散剂0.1～0.5份；流平剂0.1～0.5份；紫外线吸收剂0.1～0.5份；防沉剂0.5～1.0份；所述B组分包括下述重量份的各成分：多异氰酸酯10～20份；共聚体40～60份；醋酸丁酯20～30份；所述C组分包括下述重量份的各成分：醋酸丁酯20～30份；环己酮15～20份；丙二醇甲醚醋酸酯20～25份；醋酸乙酯5～10份。在该发明中，制得的涂料性能优良，但由于未对钛白粉和超细硫酸钡的相关指标进行限定，这也就使得不同批次的涂料性能存在较大的波动，不利于提高整体涂料产品的性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，在现有涂料的生产工艺技术基础上，将硫酸钡和钛白粉组合物应用于涂料中，具有涂料产品性能优良的特点。
为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中钛白粉的中位粒径D50≤5μm，硫酸钡的中位粒径D50≤10μm，钛白粉与硫酸钡之间中位粒径差值的绝对值不大于8μm。
进一步的，钛白粉的中位粒径在0.15～0.3μm之间，硫酸钡的中位粒径在0.2～0.32μm之间，钛白粉与硫酸钡之间中位粒径差值的绝对值不大于0.12μm。
该组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)≤8。
在去离子水中，钛白粉与硫酸钡ζ电位绝对值的差值大于10mV，小于20mV。
在该组合物中，钛白粉和硫酸钡之间的堆积密度差值的绝对值介于0.35～0.55g/cm3之间。
硫酸钡与钛白粉之间的质量比为1:1～1:9。
作为优选，硫酸钡与钛白粉之间的质量比为10:33。
上述组合物由硫酸钡和钛白粉组成，其中硫酸钡由超微细硫酸钡和超细硫酸钡组成，超微细硫酸钡和超细硫酸钡的质量之比为1:12～15。
进一步的，超微细硫酸钡的中位粒径在0.02～0.03μm之间，超细硫酸钡中位粒径与超微细硫酸钡中位粒径的比值不小于9。
进一步的，上述硫酸钡和钛白粉组合物的粒度分布(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)≤8。
上述硫酸钡的白度≥98％，钛白粉的白度≥95％。
上述超细硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡。
上述钛白粉可为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉中的一种。
作为优选，钛白粉为金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉，其中金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的质量比为1:2.5～4.5。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入少量表面活性剂，继续捏合10-20min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，从而制得硫酸钡和钛白粉组合物。
作为优选，表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。
一种涂料，其组成为，如上所述的任一项的硫酸钡和钛白粉组合物，硝化棉，树脂液，甲醇，甲苯，丙醇，丁酯，石蜡。
进一步的，该涂料中各组分以重量份数计为，硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份。
本发明的有益效果为，提供一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，该组合物性质稳定，在涂料中分散性能好，白度高，提高最终涂料的耐候性及流变性能，增强涂膜的光泽度及力学性能等。
具体实施方式
本发明提供了一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其主要技术指标如下：
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中钛白粉的中位粒径D50≤5μm，硫酸钡的中位粒径D50≤10μm，钛白粉与硫酸钡之间中位粒径差值的绝对值不大于8μm。
进一步的，钛白粉的中位粒径在0.15～0.3μm之间，硫酸钡的中位粒径在0.2～0.32μm之间，钛白粉与硫酸钡之间中位粒径差值的绝对值不大于0.12μm。
该组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)≤8。
在去离子水中，钛白粉与硫酸钡ζ电位绝对值的差值大于10mV，小于20mV。
在该组合物中，钛白粉和硫酸钡之间的堆积密度差值的绝对值介于0.35～0.55g/cm3之间。
硫酸钡与钛白粉之间的质量比为1:1～1:9。
作为优选，硫酸钡与钛白粉之间的质量比为10:33。
上述组合物由硫酸钡和钛白粉组成，其中硫酸钡由超微细硫酸钡和超细硫酸钡组成，超微细硫酸钡和超细硫酸钡的质量之比为1:12～15。
进一步的，超微细硫酸钡的中位粒径在0.02～0.03μm之间，超细硫酸钡中位粒径与超微细硫酸钡中位粒径的比值不小于9。
进一步的，上述硫酸钡和钛白粉组合物的粒度分布(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)≤8。
上述硫酸钡的白度≥98％，钛白粉的白度≥95％。
上述超细硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡。
上述钛白粉可为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉中的一种。
作为优选，钛白粉为金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉，其中金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的质量比为1:2.5～4.5。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入少量表面活性剂，继续捏合10-20min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，从而制得硫酸钡和钛白粉组合物。
作为优选，表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。
一种涂料，其组成为，如上所述的任一项的硫酸钡和钛白粉组合物，硝化棉，树脂液，甲醇，甲苯，丙醇，丁酯，石蜡。
进一步的，该涂料中各组分以重量份数计为，硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份。
以下将通过实验例对本发明进行详细描述：
首先应说明的是，下述实验例中的数据由发明人通过大量实验获得，限于篇幅，在说明书中只展示其中的一部分，且本领域普通技术人员可以在此数据下理解并实施本发明，其余数据均具有与下述实验结论相同的趋势并可得出相同的结论，后文不再赘述。
实验例1
取不同粒径分布的工业用钛白粉制备成品涂料，并检测涂料相关指标，工艺中其他参数取中间值。
由表1可知，当钛白粉中位粒径超过5μm时，其涂料成品的遮盖力，白度，分散稳定性均显著下降，无法应用于生产生活中。因此，本发明选择中位粒径不大于5μm的钛白粉作为实验原料。
表1不同粒径的钛白粉对涂料性能的影响
注：按照GB/T 1726-1979标准检测涂料遮盖力；按照GB/T 5950-2008标准检测涂料的白度；涂料的分散稳定性测定，是取50ml涂料倒入具塞刻度试管中静置，48h后读取上层清液的体积V，则涂料的分散稳定性＝(50-V)/50，其中数值越大表示涂料的分散稳定性越好。
实验例2
取不同粒径分布的工业硫酸钡，同时工艺中其他参数取中间值，制备涂料并进行相关检测。
由表2可知，当硫酸钡中位粒径超过10μm时，其在涂料中的分散状况较差，且其分散不稳定，因此本发明选择中位粒径不大于10μm的硫酸钡作为实验原料。
表2不同粒径的硫酸钡对涂料性能的影响
注：涂料的分散稳定性测定，是取50ml涂料倒入具塞刻度试管中静置，48h后读取上层清液的体积V，则涂料的分散稳定性＝(50-V)/50，其中数值越大表示涂料的分散稳定性越好。
实验例3
取中位粒径D50≤5μm的工业钛白粉、中位粒径D50≤10μm的工业硫酸钡，通过对不同质量比的硫酸钡和钛白粉混合，获得不同编号的组合物，制成涂料并检测其关键指标，工艺中其他参数取中间值。
如表3所示，当硫酸钡与钛白粉的质量比高于1:1时，虽然白度高，遮盖力好，但其分散稳定性下降明显；同时，在硫酸钡与钛白粉的质量比低于1:9时，涂料的白度、遮盖力会变差。因此在本发明中，选择的硫酸钡与钛白粉的质量比为1:1-1:9。
表3不同质量比的硫酸钡与钛白粉对涂料性能的影响
注：按照GB/T 1726-1979标准检测涂料的遮盖力；GB/T 5950-2008标准检测涂料的白度。涂料的分散稳定性测定，是取50ml涂料倒入具塞刻度试管中静置，48h后读取上层清液的体积V，则涂料的分散稳定性＝(50-V)/50，其中数值越大表示涂料的分散稳定性越好。
实验例4
为了避免因硫酸钡和钛白粉组合物的粒度分布范围过宽，而使得不同批次涂料产品的性能差异过大的情况出现，有必要对硫酸钡和钛白粉组合物的粒度分布范围进行限定，在本发明中以80/20相对粒度比进行限定，即(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)。
取不同种类工业用钛白粉、硫酸钡，通过不同粒径分布、不同质量比原料的混合，获得不同编号的钛白粉组合物，制成涂料并检测其关键指标，工艺中其他参数取中间值。
由表4所示，当硫酸钡和钛白粉组合物(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)≤8时，涂料的白度、遮盖力都要优于不对此项指标进行限定的产品，或者限定比例超出此范围的产品。
表4不同粒度分布下组合物对涂料性能的影响
注：按照GB/T 5950-2008标准检测涂料的白度；按照GB/T 1726-1979标准检测涂料的遮盖力。
实验例5
通常在涂料的使用过程中，如果涂料中各组分的分散状况良好，可提高涂料的遮盖力、涂膜外观等应用性能，同时涂刷出的漆膜均匀连续，可提高漆膜相应的力学性能。所以在针对硫酸钡和钛白粉组合物在涂料上的应用时，需要首先考虑硫酸钡和钛白粉之间的粒度关系，以确保制得的涂料具有良好的性能。
取不同种类工业用钛白粉、硫酸钡，通过不同质量比原料的混合，同时限定硫酸钡与钛白粉之间中位粒径的差值，获得不同编号的组合物，制成涂料并检测其关键指标，工艺中其他参数取中间值。
如表5所示，当硫酸钡与钛白粉之间中位粒径差值的绝对值超过8μm时，其白度及遮盖力明显下降。因此在本发明中，硫酸钡与钛白粉之间中位粒径差值的绝对值≤8μm。
表5硫酸钡D50与钛白粉D50差值对涂料性能的影响
注：按照GB/T 5950-2008标准检测涂料的白度；按照GB/T 1726-1979标准检测涂料的遮盖力。
实验例6
由于粉体ζ电位随着检测环境的pH值的不同而变化，为避免歧义与赘述，故下述针对钛白粉及硫酸钡ζ电位的描述，其前提均为在去离子水中的ζ电位值。
为了保证活性钙和钛白粉组合物在涂料溶剂中具有良好的分散情况，确保涂料具有较好的分散稳定性，避免因过强的电位作用对分散性造成不良影响，需要着重考虑活性钙和钛白粉二者ζ电位的关系。
取不同种类工业用钛白粉、硫酸钡，通过不同质量比原料的混合，同时限定钛白粉与硫酸钡ζ电位绝对值的差值，获得不同编号的组合物，制成涂料并检测其关键指标，工艺中其他参数取中间值。
如表6所示，当钛白粉与硫酸钡ζ电位绝对值的差值不在9～13mV这个区间时，涂料的分散稳定性明显下降。因此在本发明中，钛白粉与硫酸钡ζ电位绝对值的差值大于9mV，小于13mV。
表6钛白粉ζ电位与硫酸钡ζ电位差值对涂料性能的影响
注：涂料的分散稳定性测定，是取50ml涂料倒入具塞刻度试管中静置，48h后读取上层清液的体积V，则涂料的分散稳定性＝(50-V)/50，其中数值越大表示涂料的分散稳定性越好。
实验例7
通常在一定使用量的情况下，涂料中所用粉体的堆积密度越小，所用粉体的体积越大，粉体在堆积中的空隙越多，同时应用在涂料中，溶剂挥发后形成的涂膜孔隙率越大，增大了光线在涂膜上的散射效应，使得涂膜遮盖力増强。
但当粉体的堆积密度过小时，其堆积体积过大，以至在涂料应用中，其吸油量增高，使得在油性涂料中，粉体将会吸收大量树脂，不仅造成树脂浪费，而且也将严重影响涂膜的光泽度及硬度指标。
基于钛白粉和硫酸钡的用量情况，为了保证涂膜具有较好的遮盖力，同时又不对涂膜的光泽度、硬度等指标产生不良影响，需要考虑钛白粉和滑石粉二者堆积密度之间的关系。
取不同种类工业用钛白粉、硫酸钡，通过不同质量比原料的混合，同时限定硫酸钡与钛白粉堆积密度差值的绝对值，获得不同编号的组合物，制成涂料并检测其关键指标，工艺中其他参数取中间值。
如表7所示，当钛白粉与硫酸钡堆积密度差值的绝对值不在0.35～0.55g/cm3之间时，涂料的涂膜光泽度明显下降。因此在本发明中，钛白粉与硫酸钡堆积密度差值的绝对值介于0.35～0.55g/cm3之间。
表7钛白粉堆积密度与硫酸钡堆积密度差值对涂料性能的影响
注：按照GB/T 9754-2007标准检测涂料的光泽度。
另外，组合物中的硫酸钡由超细硫酸钡和超微细硫酸钡构成，其中一方面，超细硫酸钡和钛白粉之间进行混合后，组合物的粒子之间会形成诸多空隙，而超微细硫酸钡的加入，可使粒径较小的超微细硫酸钡进入到组合物中大粒子之间的空隙，减小组合物的空隙率，可进一步降低硫酸钡和钛白粉组合物的吸油量，从而提高涂膜的光泽度和硬度。
另一方面，超微细硫酸钡的加入，与超细硫酸钡之间复合增强，提高硫酸钡和钛白粉组合物的密实度，可大大提高制得涂料涂膜的力学性能。
进一步的，硫酸钡的白度为≥98％，钛白粉的白度≥95％，其中由于硫酸钡具有良好的白度，与钛白粉构成的组合物应用在涂料中，可保证涂料的白度良好。
超细硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡，硫酸钡的这种片状结构，具有良好的反射光线的能力，当硫酸钡和钛白粉组合物在涂料的应用过程中，可在涂膜中形成反射层，可大大提高涂膜的光泽度；同时由于硫酸钡和钛白粉在混合过程中，其片状结构可减小粒子之间的空隙，相应减少了硫酸钡和钛白粉组合物的吸油量，提高了涂料涂膜的光泽度和硬度。
钛白粉可为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉中的一种。作为优选，上述钛白粉选用金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉，其中金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的质量比为1:2.5～4.5。在大多涂料配方中，较多地仅采用一种晶型的钛白粉原料，使得钛白粉应用较为单一，在本发明中作为优选的，将金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉进行混合使用，产生混晶效应，有利于提高TiO2的催化活性，从而使涂料具有优异的光学吸收性能和光催化性能，可提高相关涂料在太阳能电池、水污染治理、空气净化、室内污染处理等领域应用。
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围内。
实施例1
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中硫酸钡D50为10μm，ζ电位为-25mV，堆积密度为1.25g/cm3，白度为98％；钛白粉D50为3μm，ζ电位为-35mV，堆积密度为0.75g/cm3，白度为95％；硫酸钡与钛白粉的质量比为1:1；组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)＝5。上述钛白粉使用金红石型钛白粉。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：
硫酸钡与钛白粉原料过筛混合，制得硫酸钡和钛白粉组合物。
采用现有的涂料生产工艺，以重量份数计，按配方(硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份)制备涂料，并对其进行相关性能检测，样品编号1，结果见表8、表9。
实施例2
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中硫酸钡D50为5μm，ζ电位为-20mV，堆积密度为1.20g/cm3，白度为98％；钛白粉D50为5μm，ζ电位为-40mV，堆积密度为0.78g/cm3，白度为96％；硫酸钡与钛白粉的质量比为1:9；组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)＝8。上述硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡，钛白粉使用锐钛型钛白粉。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：
将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入脂肪醇聚氧乙烯醚，继续捏合10min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，制得硫酸钡和钛白粉组合物。
采用现有的涂料生产工艺，以重量份数计，按配方(硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份)制备涂料，并对其进行相关性能检测，样品编号2，结果见表8、表9。
实施例3
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中硫酸钡由超微细硫酸钡和超细硫酸钡组成，超微细硫酸钡和超细硫酸钡的质量之比为1:15，超微细硫酸钡的中位粒径为0.03μm，超细硫酸钡D50为1μm，ζ电位为-30mV，堆积密度为1.28g/cm3，白度为99％；钛白粉D50为2μm，ζ电位为-50mV，堆积密度为0.85g/cm3，白度为96％；硫酸钡与钛白粉的质量比为1:7；组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)＝5。上述超细硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡，钛白粉使用金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉，其中金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的质量比为1:2.5。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：
将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入脂肪醇聚氧乙烯醚，继续捏合20min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，制得硫酸钡和钛白粉组合物。
采用现有的涂料生产工艺，以重量份数计，按配方(硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份)制备涂料，并对其进行相关性能检测，样品编号3，结果见表8、表9。
实施例4
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中硫酸钡由超微细硫酸钡和超细硫酸钡组成，超微细硫酸钡和超细硫酸钡的质量之比为1:14，超微细硫酸钡的中位粒径为0.025μm，超细硫酸钡D50为0.26μm，ζ电位为-25mV，堆积密度为1.3g/cm3，白度为98％；钛白粉D50为0.24μm，ζ电位为-40mV，堆积密度为0.8g/cm3，白度为96％；硫酸钡与钛白粉的质量比为1:3.3；组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)＝3。上述超细硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡，钛白粉使用金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉，其中金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的质量比为1:4。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：
将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入壬基酚聚氧乙烯醚，继续捏合18min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，制得硫酸钡和钛白粉组合物。
采用现有的涂料生产工艺，以重量份数计，按配方(硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份)制备涂料，并对其进行相关性能检测，样品编号4，结果见表8、表9。
实施例5
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中硫酸钡由超微细硫酸钡和超细硫酸钡组成，超微细硫酸钡和超细硫酸钡的质量之比为1:13，超微细硫酸钡的中位粒径为0.024μm，超细硫酸钡D50为0.5μm，ζ电位为-20mV，堆积密度为1.28g/cm3，白度为99％；钛白粉D50为3μm，ζ电位为-35mV，堆积密度为0.81g/cm3，白度为96％；硫酸钡与钛白粉的质量比为1:5.2；组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)＝2.5。上述超细硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡，钛白粉使用金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉，其中金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的质量比为1:4.5。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：
将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入壬基酚聚氧乙烯醚，继续捏合12min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，制得硫酸钡和钛白粉组合物。
采用现有的涂料生产工艺，以重量份数计，按配方(硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份)制备涂料，并对其进行相关性能检测，样品编号5，结果见表8、表9。
实施例6
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其中硫酸钡D50为2μm，ζ电位为-30mV，堆积密度为1.3g/cm3，白度为98％；钛白粉D50为0.2μm，ζ电位为-45mV，堆积密度为0.77g/cm3，白度为95％；硫酸钡与钛白粉的质量比为1:2.5；组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)＝3.0。上述硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡，钛白粉使用金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉，其中金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的质量比为1:3。
一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物的制备方法：
将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入脂肪醇聚氧乙烯醚，继续捏合15min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，制得硫酸钡和钛白粉组合物。
采用现有的涂料生产工艺，以重量份数计，按配方(硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份)制备涂料，并对其进行相关性能检测，样品编号6，结果见表8、表9。
对比例
采用发明专利CN 104745042A的实施例1：
一种超流平高光粉末涂料的制备工艺，该制备工艺具有如下步骤：
(1)按质量份计，准备如下组分：环氧树脂30份，聚酯树脂31份，流平剂2.5份，钛白粉24份，硫酸钡3.2份，安息香0.45份，抗氧剂0.45份，群青0.18份，碳黑0.003份，二氧化硅0.25份。
(2)将上述物料依次加入均混装置中按照250-350rpm/min的速度进行均混15-25min；
(3)将步骤(2)所得的混合物料依次经过挤出机的熔融挤出、压片机的压片破碎、粉碎机的微粉碎、旋转筛的筛分包装，即得一种流平性能较好的粉末涂料产品。
其中，所述挤出机的熔融挤出工段的参数如下：一区温度58-62℃；二区温度72-78℃；三区温度82-86℃；挤出机转速47-48Hz；粉碎机的粉碎工段工艺如下：主磨转速28-32Hz；分级转速32-36Hz；筛网目数175-185目。
对涂料产品进行相关性能检测，样品编号7，结果见表8、表9。
表8涂料及其涂膜表观检测
注：1、白度的检测按照国家标准GB/T 5950-2008进行；遮盖力的检测按照国家标准GB/T1726-1979进行；涂膜光泽度的检测按照国家标准GB/T 9754-2007进行；
2、涂膜外观的检测方法为：将涂料涂于样板上，放置24h，在散射日光下目视观察，如果涂抹均匀，无流挂、发花、针孔、开裂和剥落等涂膜病态，则评为正常；
3、涂料贮存稳定性的检测方法为：将约0.5L的样品装入密封良好的储罐中，罐内留有约10％的空间，密封后放入(50±2)℃恒温干燥箱中，7天后取出在(23±2)℃下放置3h，对比贮存前后涂料状态。
表9涂膜的机械及力学性能检测
注：铅笔硬度的检测按照国家标准GB/T 6739-2006进行；附着力的检测按照国家标准GB/T 9286-1998进行；耐冲击性的检测按照国家标准GB/T 1732-1993进行。
从表8中可以看出，根据本发明方法，由硫酸钡和钛白粉组合物制备的涂料，由于工艺中对硫酸钡和钛白粉的粒径、粒度分布及二者的粒径关系进行了限定，同时对二者ζ电位之间的关系以及堆密度之间的关系进行了限定，确保了硫酸钡和钛白粉组合物在涂料中良好的分散情况的同时，制得的涂料在白度、遮盖力、贮藏稳定性上要略优于对比例产品；另外本发明在硫酸钡和钛白粉组合物中，超细硫酸钡为片状单晶结构的硫酸钡，其反射光线能力较强，同时通过控制原料粒径、堆密度等指标来进一步降低组合物的吸油量，提高所制得的涂料涂膜的光泽度，通过以上光泽度检测可看出，本发明制得的涂料在涂膜光泽度上要明显优于对比例产品。
在本发明中由于通过控制原料的粒度情况及ζ电位关系等指标，保证了硫酸钡和钛白粉组合物在涂料中的分散情况，同时通过控制原料粒径、堆密度关系等指标来进一步降低组合物的吸油量，使得硫酸钡和钛白粉组合物在涂料中均匀分散，优化了涂料内部的受力分布情况，提升了涂料中各组分之间的作用力。另外超微细硫酸钡的加入，与超细硫酸钡之间复合增强，提高硫酸钡和钛白粉组合物的密实度，可大大提高制得涂料涂膜的力学性能。通过表9可以看出，根据本发明方法制备的涂料，其涂膜在铅笔硬度、附着力上稍优于对比例产品，在耐冲击性等力学性能上要明显优于对比例产品。
最后需要说明，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而并非限制，尽管参照较佳实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，所述硫酸钡与钛白粉之间的质量比为1:1～1:9，其特征在于，所述组合物中，钛白粉的中位粒径D50≤5μm，硫酸钡的中位粒径D50≤10μm，钛白粉与硫酸钡之间中位粒径差值的绝对值不大于8μm；钛白粉和硫酸钡之间的堆积密度差值的绝对值介于0.35～0.55g/cm3之间。
2.根据权利要求1所述的一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其特征在于，所述组合物的粒度分布为(累积质量＜80％的粒度)/(累积质量＜20％的粒度)≤8。
3.根据权利要求1所述的一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其特征在于，在去离子水中，钛白粉与硫酸钡ζ电位绝对值的差值大于10mV，小于20mV。
4.根据权利要求1所述的一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其特征在于，作为优选，硫酸钡与钛白粉之间的质量比为10:33。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其特征在于，所述组合物由硫酸钡和钛白粉组成，其中硫酸钡由超微细硫酸钡和超细硫酸钡组成，超微细硫酸钡和超细硫酸钡的质量之比为1:12～15。
6.根据权利要求5所述的一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其特征在于，所述超细硫酸钡为片状单晶结构硫酸钡。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其特征在于，所述钛白粉可为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的混合钛白粉中的一种。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的一种应用于涂料上的硫酸钡和钛白粉组合物，其特征在于，所述组合物的制备方法为，将硫酸钡与钛白粉原料过筛混合后，投入捏合机中，加水捏合制浆，待浆液混合均匀后加入少量表面活性剂，继续捏合10-20min；将捏合后的浆液过滤，干燥，破碎，研磨，从而制得硫酸钡和钛白粉组合物。
9.一种涂料，其特征在于，所述涂料的组成为，权利要求1～3任一项所述的硫酸钡和钛白粉组合物，硝化棉，树脂液，甲醇，甲苯，丙醇，丁酯，石蜡；其中各组分以重量份数计为，硫酸钡和钛白粉组合物344份，硝化棉15份，树脂液320份，甲醇60份，甲苯45份，丙醇15份，丁酯15份，石蜡1份。
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