Comme on le sait, les revêtements sont généralement constitués de quatre composants de base : des substances filmogènes, des pigments, des solvants et des additifs. Les pigments assurent principalement la couleur et la couverture des revêtements. On distingue les pigments colorants et les pigments fonctionnels (également appelés charges). Les pigments colorants apportent la couleur, tandis que les pigments fonctionnels, comme le carbonate de calcium dans les pigments, améliorent l'épaisseur et la fonctionnalité. Les poudres minérales non métalliques, comme le carbonate de calcium dans les pigments, sont principalement utilisées comme charges dans les revêtements.
Carbonate de calcium Le carbonate de calcium dans les pigments est la charge minérale non métallique la plus couramment utilisée en raison de son excellent rapport qualité-prix. Il est fin, uniforme, d'une blancheur élevée et d'excellentes propriétés optiques. Ajouté aux revêtements aqueux, le carbonate de calcium dans les pigments améliore le renforcement, la transparence, la thixotropie et l'étalement. Il améliore considérablement la résistance aux taches, la résistance au frottement et l'adhérence, et empêche la sédimentation dans le revêtement.
Basé sur le processus de production et les performances, Carbonate de calcium Les pigments peuvent être classés en carbonate de calcium lourd, carbonate de calcium léger et carbonate de calcium nanométrique.
Carbonate de Calcium Lourd
Le carbonate de calcium lourd est la charge la plus importante dans l'industrie des revêtements. Bon marché, facilement disponible, il présente une bonne blancheur, une faible absorption d'huile, une densité modérée et une bonne dispersibilité. Il contribue à réduire considérablement les coûts et est largement utilisé dans les peintures au latex, les peintures imperméables, les peintures industrielles anticorrosion légères, les peintures pour sols, les peintures pour bois et les revêtements en poudre. Cependant, la composition du carbonate de calcium lourd varie en fonction des minerais bruts, de la pureté, de la densité des particules, de la masse volumique apparente, etc. Cela affecte son pouvoir couvrant, sa lavabilité, sa brillance, sa fluidité de mise en œuvre et sa stabilité dans les revêtements.
La comparaison de l'application de différents carbonates de calcium lourds a permis d'obtenir plusieurs résultats. Dans les peintures latex pour murs intérieurs, le carbonate de calcium lourd issu de calcite de grande taille présente un meilleur rapport de contraste et une meilleure résistance au lavage que la calcite de petite taille et la dolomite. Dans les revêtements muraux intérieurs inorganiques, le carbonate de calcium lourd issu de dolomite présente une faible stabilité et est inadapté à l'utilisation. En revanche, il présente une meilleure stabilité dans les revêtements muraux intérieurs inorganiques. Dans les revêtements en poudre polyester, le carbonate de calcium lourd issu de dolomite présente une aptitude à la mise en œuvre, une brillance du film de peinture, une blancheur et un rapport de contraste nettement supérieurs. Ces résultats sont comparables à ceux des produits à base de calcite de petite taille et de calcite de même spécification.
Carbonate de calcium léger
Le carbonate de calcium léger se caractérise par une faible densité et des particules fines, mais présente une stabilité moindre. Grâce à son excellente suspension et à son opacité du film sec, il était autrefois largement utilisé dans les peintures au latex. Il améliore efficacement la suspension au stockage et la couverture sèche des revêtements. Cependant, si le procédé de production du carbonate de calcium léger n'est pas bien contrôlé, un excès d'ions calcium libres peut souvent entraîner une rupture de l'émulsification, affectant la stabilité de la peinture. Par conséquent, son utilisation dans les revêtements architecturaux a diminué depuis l'introduction du kaolin calciné. De plus, en raison de sa plus grande absorption d'huile et de sa faible fluidité, le carbonate de calcium léger est également utilisé dans les revêtements en poudre texturés.
Procédé de production de carbonate de calcium léger :
Calcaire → Calcination → Digestion → Raffinage → Concentration et ajustement de la température → Carbonatation → Filtration → Séchage → Broyage et Classification → Emballage
Carbonate de calcium nanométrique
Comparé au calcium lourd ou au calcium léger ordinaire, le carbonate de calcium nanométrique offre non seulement un meilleur renforcement des revêtements, mais offre également des avantages significatifs en termes d'amélioration de la brillance, de la transparence, de séchage rapide et de stabilité. Il peut également aider à suspendre des composants plus lourds comme le dioxyde de titane, empêchant ainsi la sédimentation.
Le nanocarbonate de calcium offre un pouvoir garnissant élevé. Il possède un excellent effet blanchissant et améliore la durabilité des revêtements. De ce fait, il est largement utilisé dans les peintures murales intérieures et extérieures. Il est également utilisé dans les revêtements pour bois et autres applications. Il peut améliorer la résistance aux taches et aux fissures des revêtements.
De plus, le nanocarbonate de calcium peut améliorer la lavabilité et la stabilité des revêtements grâce à des effets d'encombrement stérique. Dans les peintures PVC pour soubassements automobiles haut de gamme, il modifie la thixotropie des peintures PVC, améliorant ainsi la résistance aux chocs et la vitesse de durcissement par pulvérisation.
Plus important encore, le carbonate de calcium nano peut remplacer de manière significative le dioxyde de titane coûteux et le calcium colloïdal coûteux, réduisant ainsi le besoin d'adhésifs de base et d'autres additifs, réduisant ainsi les coûts de production.
De plus, le nanocarbonate de calcium offre des applications prometteuses dans des domaines spécialisés tels que les revêtements anticorrosion, les revêtements de protection et les revêtements industriels spéciaux. Cependant, il présente des difficultés d'agglomération et de contrôle de la forme cristalline, qui peuvent affecter la stabilité du produit. Ces problèmes peuvent être résolus grâce à des techniques de modification des poudres.
Modification des surfaces
Avec le développement continu des types de modificateurs et des équipements de modification, de plus en plus de produits à base de carbonate de calcium modifié sont appliqués dans l'industrie du revêtement pour améliorer la fonctionnalité du produit.
- Des matériaux inorganiques, comme l'hexamétaphosphate de sodium, sont utilisés comme modificateurs. Les forces chimiques mécaniques combinées aux méthodes hydrothermales modifient le carbonate de calcium ultrafin. Des améliorations significatives de la dispersion, de la dureté et des propriétés mécaniques sont obtenues. Ces améliorations profitent aux revêtements plastiques à base d'eau.
- La modification de surface du carbonate de calcium avec le KH-560 améliore la dureté, l'adhérence et la résistance aux chocs des revêtements pour bois. Elle améliore également la compatibilité, la résistance à la corrosion et la stabilité thermique des revêtements époxy.
- Le carbonate de calcium lourd modifié avec de l'acide stéarique et des agents de couplage améliore la transformabilité et la brillance. Il surpasse le carbonate de calcium ordinaire dans les revêtements en poudre époxy-polyester. Le carbonate de calcium modifié avec des agents de couplage améliore également la résistance aux chocs et l'adhérence du film de revêtement.
Conclusion
Le carbonate de calcium joue un rôle essentiel dans l'industrie des pigments, offrant des avantages significatifs en tant que charge fonctionnelle. Sa polyvalence améliore l'opacité, la dispersibilité et réduit les coûts de production. Le carbonate de calcium est un composant précieux des revêtements et des peintures. Qu'il soit lourd, léger ou nanométrique, il stimule l'innovation dans le domaine des pigments. Il offre aux fabricants des avantages à la fois en termes de performance et d'économie. Face à la demande croissante de solutions de meilleure qualité et rentables, le rôle du carbonate de calcium dans les pigments ne fera que gagner en importance.
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