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体质颜料种类及特性
体质颜料又称惰性颜料、填料，是光折射率与基料非常接近的微米或纳米级无机粉体材料，不溶于成膜物和溶剂。体质颜料包括许多化合物，可从自然界获得、直接制造或作为副产品获得，其中很多体质颜料需要专门的生产。从本世纪起，体质颜料逐渐变成重要的一类化工材料。可应用于粉末涂料的颜料种类很多，市场上对颜料命名没有统一标准，叫法不一比较混乱。如何对体质颜料进行划分至关重要，统观就用于粉末涂料的颜料大体上可以从以下几个方面进行划分。

1、从生成方式或制造工艺划分
体质颜料包括许多种类，从生成方式划可分为天然的与化学合成两大类(见图1)。天然体质颜料又叫重质体质颜料，是采用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接将天然的矿物进行微粉化，再分级得到的产品。如普通高光碳酸钙钙(或超细碳酸钙)、消光碳酸钙，普通高光硫酸钡(或超细细硫酸钡)、消光硫酸钡，滑石粉、绢云母等均为重质体质颜料。

采用化学方法合成得到的体质颜料相应地称为轻质体质颜料，因为制造工艺大多为沉淀法，故又称为沉淀体质颜料。常见的沉淀硫酸钡、轻质碳酸钙等为化学合成的体质颜料。通常来讲人工合成的体质颜料比天燃研磨的体质颜料粒度细、纯度高，通常用于要求较高的场合。
铝化合物。常见者为高岭土和云母粉，以及氧化铝和氢氧化铝。高水合硅酸铝，耐稀酸，具有消光作用。云母(分子式:K2O?2AI2O3?6SiO2?2H2O)系天然大片云母层叠体经研磨而成。它具有弹性的鳞片状结构，在涂料中可起栅栏作用，能改进涂料的抗湿性性能;能增加涂膜的坚韧性，降低吸水性和渗透性，可防止龟裂，延迟粉化;增加涂膜的耐久性和耐候性，并可提高彩色颜料的光彩而不影响颜料。
镁化合物。常用的有滑石粉，其次是沉淀碳酸镁等。滑石粉的化学组成是3MgO?4SiO2?H2O，是天然存在的层状或纤维状无机矿物。密度2.65g/cm3，吸油量20%~40%。能提高涂膜的柔韧性、硬度及黏度等，降低透水性。粒度为1250目的滑石粉在粉末涂料中主要用作砂纹产品的砂纹剂(主要成分是高熔点蜡)的辅助性填充剂(常被简称砂纹助剂)。
纳米材料和宏观材料迥然不同，具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性。纳米材料会表现出特异的光学、电学、磁学、热学、力学、机械、化学等性能，往往不同于该物质在整体(大块固体)状态时所表现的性质。纳米材料如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限开始导电。纳米材料由于极细的晶粒，大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等四大特殊效应，纳米材料与同组成的微米晶体(体相)材料相比，在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能。因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。将纳米材料用于涂料中，这些特殊功能改变了涂料的固有特性，使其某些性能有极大提高。目前，已开发出了许多应用粉末涂料的纳米材料，如纳米硫酸钡、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝、气相纳米氧化铝、气相钠米二氧化硅(又称白炭黑)等。纳米材料与微米级材料表现出明显的补强作用，不再简单地做填充料降成本使用。像纳米二氧化钛、纳米氧化锌等均具有杀菌消毒与吸收紫外线功能。气相氧化铝和气相二氧化硅是用于粉末涂料后混的性能优异的气雾分散剂，用量仅为0.1%~0.3%即大大增强粉末涂料颗粒的流化性分散性能。
从体质颜料粒形及晶体结构上划分
体质颜料颗粒形状。体质颜料供应的粒子大小范围从0.01到44μm有不同的形状，包括球状、纤维状(或针状)和片状等，不同形状的体质颜料在各种聚合物中表现出不同的作用效果。粒子形状影响颜料的堆积、涂膜的柔软性、开裂弥补等，粒子尺寸和粒子尺寸分布影响遮盖力、粘度、涂膜孔隙率、基料和表面活性剂的需求量、光泽、细度等。体质颜料是否与基料起反应关系到盐水喷雾，起泡，抗腐蚀和开裂。一般来说，纤维状、薄片状的体质颜料有助于提高制品的机械强度，但不利于成型加工。反之，球状体质颜料可以改善制品的成型加工性能，但却可能使机械强度下降。体质颜料是通过磨碎矿石或分裂石头的形状，或通过化学沉淀并根据需要再精制和尺寸分级过程来制造。它们的尺寸分离是采用湿法或干法过筛、浮选、离心分离等手段。原料的来源及处理过程将影响颜料的性能。
体质颜料晶体结构。体质颜料具有晶质与非晶质两类，晶体结构也将影响体质颜料的性能。在众多体质颜料中，具有层状结构的粘土矿物只有高岭土、滑石、膨润土、云母四大类。其结构由两种基本结构层构成:硅氧四面体层和铝氧八面体层或铁氧八面体层(见图4和图粘土矿物的结构单位层有两种类型:蒙脱石(膨润土)型:属三层型的结构单位层(2:1型)，由两层四面体夹一层八面体组成，伊利石和绿泥石也属三层型。高岭石型:属双层型的结构单位层(1:1型)，由
一个八面体层连接一个四面体层组成。层状结构体质颜料不具备非层状体质颜料具有的高硬度性能，但具润滑性、阻隔作用，用于涂料产品中使涂层具有非常好的爽滑感，可以阻挡