Наполнители — твёрдые дисперсные добавки, которые вводят в состав лакокрасочных материалов, полиуретанов и других полимерных систем для изменения их технологических, механических, защитных или декоративных свойств.
В ЛКМ наполнители, как правило, не растворяются в дисперсионной среде и остаются в составе материала в виде твёрдых частиц. Их влияние зависит от химической природы, размера и формы частиц, площади поверхности и количества в рецептуре.
Какие бывают наполнители
По химической природе к распространённым неорганическим наполнителям относятся:
- силикаты,
- карбонаты,
- сульфаты,
- оксиды,
- гидроксиды.
Конкретный тип выбирают с учётом того, какие свойства необходимо получить у готового материала.
Основные характеристики наполнителей
Свойства зависят от вида сырья, способа его обработки и дисперсности.
| Свойства | Значения |
|---|---|
| Размер частиц, мкм | от 0,0015 |
| Форма частиц | пластинчатая, чешуйчатая, аморфная, зернистая, волокнистая |
| Плотность, г/см3 | 1,6–4,7 |
| Маслоемкость, г/100 г наполнителя | 6–220 |
| Показатель преломления | 1,4–1,75 |
Размер и форма частиц влияют на вязкость, укрывистость, механические свойства, распределение наполнителя в материале. Маслоёмкость показывает, какое количество связующего требуется для смачивания определённой массы частиц.
Зачем наполнители вводят в ЛКМ
Одна из основных задач — придать материалу требуемые свойства. Разные виды наполнителей работают по-разному.
| Свойства | Наполнители |
|---|---|
| Антикоррозионные | слюда, кальцит, каолин |
| Декоративные | аэросил, тальк, каолин |
| Физико-механические | слюда, тальк, молотый кварц, волластонит |
| Реологические | аэросил, тальк, кальцит |
| Термостойкость | слюда, тальк |
| Огнестойкость | волластонит, гидроксид алюминия, гидроксид магния |
| Химстойкость | тальк, барит |
| Атмосферостойкость | слюда, кальцит |
При этом эффект зависит не только от названия наполнителя. Имеют значение его дисперсность, форма частиц, содержание в рецептуре, свойства связующего и сочетание с другими компонентами.
Как наполнители влияют на свойства материала
Добавление наполнителей позволяет регулировать:
- вязкость, растекаемость состава;
- твёрдость, прочность покрытия;
- стойкость к истиранию;
- блеск и фактуру поверхности;
- устойчивость к нагреву;
- защитные характеристики;
- плотность готового материала.
Как наполнители влияют на стоимость
Наполнители дешевле пигментов до 60 раз. Если использовать наполнители в количестве до 80% от массы сухого остатка ЛКМ, себестоимость готового материала снизится на 30%.
Однако увеличивать их количество только ради удешевления состава нельзя: избыток наполнителя способен изменить характеристики покрытия. Дозировку подбирают с учётом всей рецептуры.
