Calciumcarbonaat speelt in de coatingindustrie een cruciale rol als functioneel vulmiddel en pigment, waardoor de eigenschappen van diverse coatings worden verbeterd. De fijne, witte deeltjes verhogen de dekkracht en helderheid. Het is daarom ideaal voor decoratieve en beschermende coatings. Bovendien verlaagt calciumcarbonaat de kosten, terwijl de duurzaamheid en weerbestendigheid behouden blijven. Nu de milieuregels strenger worden, is calciumcarbonaat een groene keuze. Het is een natuurlijk, niet-giftig materiaal dat schadelijkere stoffen in formuleringen kan vervangen.
Calciumcarbonaat is het meest gebruikte fysische pigment in coatings. Het dient als skelet en vulmiddel in de verffilm. Het verbetert tevens de prestaties van de coating.
Op type:
Zwaar calciumcarbonaat wordt voornamelijk gebruikt in coatings. Het vermindert poedervorming, verbetert de kleurechtheid en verhoogt de schimmelwerendheid in lichtgekleurde verven. Het wordt vooral gebruikt als gedeeltelijke vervanging van titaandioxide (10%-20%, 30% in grote hoeveelheden) en kleurpigmenten. Het wordt ook gebruikt als kleurversterker. Licht calciumcarbonaat heeft een kleine, smalle deeltjesgrootte. Het heeft een hoge olieabsorptie en glans. Het kan worden gebruikt waar een maximaal mat effect gewenst is. Het is gebruikelijker om licht en zwaar calciumcarbonaat te mengen in halfglanzende, matte en matte latexverven.
Op deeltjesgrootte:
Grof calciumcarbonaat is voor plamuur, poriënvullers, metaalprimers en andere producten die een hoog pigment, vloeibaarheid en een ruw oppervlak nodig hebben. Calciumcarbonaat, van gemiddelde grootte, wordt gebruikt in architecturale coatings en matte of semi-glanzende binnenverven. Fijn calciumcarbonaat is voornamelijk geprecipiteerd calciumcarbonaat. Het wordt gebruikt voor drukinkten.
De coatingsindustrie groeit snel. Hierdoor neemt de vraag naar calciumcarbonaatpoeder toe. Het moet nu voldoen aan strengere, meer gevarieerde kwaliteitsnormen. Dit heeft geleid tot een trend voor gespecialiseerde calciumcarbonaatproducten voor coatings. Deze zijn nano-, gefunctionaliseerd en oppervlaktegemodificeerd.
Nano-calciumcarbonaat
In de coatingindustrie heeft nano-calciumcarbonaat een sterisch hinderend effect. Het kan sedimentatie in de coatingformule voorkomen. Het voegt ook witheid en glans toe zonder de dekkracht te beïnvloeden. Dit kan de opslagstabiliteit van de coating aanzienlijk verbeteren.
Door het "blue shift"-fenomeen toe te voegen aan de latex kan de coating worden afgeschermd. Dit voorkomt schade door UV-straling en hitte en verbetert de isolatie van de coating. Nano-calciumcarbonaat is een vulmiddel. Het kan aan de coating worden toegevoegd. Het zal de flexibiliteit, hardheid, egalisatie, afzetting en permeabiliteit van de verflaag aanzienlijk verbeteren.
Buitenmuurcoating:
Toepassen nano-calciumcarbonaat op de buitenmuurcoating maakt het zeer "hydrofoob". Het verbetert ook de scheur- en vervuilingsbestendigheid.
Latexverf op waterbasis:
Latexverfformules bevatten wat stijve deeltjes. Sommige formules hebben er veel. Deze stijve deeltjes zullen de coatingfilm onder spanning zetten en de hars laten barsten. Nano calciumcarbonaat zal eerder in contact komen met de hars. Het veroorzaakt meer microscheuren en elastische vervorming. Het zet meer impactenergie om in warmte en absorbeert deze. Het verbetert dus de taaiheid.
Een speciaal polymeerbehandeld nanocalciumcarbonaat verbeterde traditionele latexverf. Door 2%-5% toe te voegen, verbeterde de reologie en het blikopenend effect. Verrassend genoeg verhoogde het ook de waterbestendigheid, schrobbestendigheid en hardheid aanzienlijk. De schrobbestendigheid nam exponentieel toe.
Nanocalciumcarbonaat uit Shiraishi in Japan en Sim in Italië wordt nu gebruikt om latexverf op waterbasis te verbeteren.
Nano calciumcarbonaat heeft, vanwege zijn nano-grootte-effect, een groot specifiek oppervlak. De geactiveerde oppervlakteatomen en sterke grensvlakinteractie met polymeren verbeteren de verf. Wanneer het aan de verf wordt toegevoegd, krijgt het een speciale modificatiefunctie. Nano calciumcarbonaat zit in anti-steenslagcoatings en topcoats voor autochassis. Het heeft een goede thixotropie.
Functionalisatie
Naarmate wetenschap en technologie verbeteren, verbeteren ook de levens van mensen. Consumenten willen nu betere productfuncties. Hoge prestaties en multifunctionaliteit zijn nu trends in de coatingindustrie.
Het toevoegen van nano calciumcarbonaat en nano ZnO aan de coating kan de kwaliteit ervan verbeteren. Het zal de coating antibacterieel en anti-schimmel maken. Het zal ook de weersbestendigheid verbeteren.
De laatste tijd hebben diverse fabrikanten en onderzoekers van coatings niet-metallische mineralen bestudeerd. Hun doel was om deze mineralen te gebruiken om coatings te verbeteren of extra functionaliteiten toe te voegen. Dit onderzoeksgebied is uitgegroeid tot een nieuwe hotspot in de architecturale coatingindustrie.
Oppervlaktemodificatie
De laatste jaren is het gebruik van nano-calciumcarbonaat in coatings een hot topic in de coatingindustrie. Het doel is om de coatingprestaties te verbeteren. Nano-calciumcarbonaat vertoont defecten wanneer het direct op coatings wordt aangebracht. De hoge oppervlakte-energie maakt het thermodynamisch instabiel en vatbaar voor agglomeratie. Het hydrofiele, oleofobe en polaire oppervlak maakt het moeilijk om te verspreiden in organische media. Het heeft een zwakke binding met het basismateriaal. Dit veroorzaakt interfacedefecten en verlaagt de prestaties van de coating.
Het gebruik van nano calciumcarbonaat in coatings vereist dat de nano- en basismaterialen compatibel zijn. De filmvormende basismaterialen van coatings verschillen van kunststoffen en rubbers. Ze hebben verschillende functionele groepen en moleculaire massa's. Dit heeft invloed op de oppervlaktepolariteit van de polymeren en hun interacties met pigmenten en vulstoffen. Om nano calciumcarbonaat op coatings aan te brengen, moet het oppervlaktegemodificeerd worden.
Specialisatie
Ook de calciumcarbonaatindustrie heeft nu veel speciale calciums voor coatings. Sommige hebben specifieke kristalvormen. Sommige hebben een deeltjesgrootte van minder dan 0,1. Sommige bezinken niet gemakkelijk. Sommige zijn zeer glanzend. Sommige zijn gemakkelijk te dispergeren. Steeds meer high-end fabrikanten zijn op zoek naar calciumcarbonaat voor coatings.