2018中国非金属矿物粉体材料精细加工技术培训将于9月18-20日在山东淄博召开！届时为您系统讲解矿物粉体超细、超纯、分级、改性、复合、应用中的新技术、新工艺和新装备！（咨询联络）
汽车在行驶时底盘容易受到撞击和剐蹭，破坏表层涂料从而腐蚀钢板，故需要高效的抗石击涂料喷涂车底。汽车底盘涂料要求特殊的流变性能、力学性能与金属底盘的粘合性能等，且汽车底盘漆在施工喷涂过程中要求做到易喷、粘度低、流动性好，同时在施工后要求粘度大，防止流挂，故对涂料的配方有很高的要求。
近年来，随着新型抗石击涂料的不断研发，纳米碳酸钙作为改性剂与填充剂已应用到不同体系的抗石击涂料中。纳米碳酸钙具有量子尺寸效应、表面效应、表面原子处于高度活化状态以及与聚合物有很高的界面相互作用等特性，当应用于汽车底盘抗石击涂料中后，使涂料获得补强性、透明性、触变性、流平性等改性性能，可有效提高抗石击涂料的耐冲击性、附着力及其他各项指标，而且纳米碳酸钙作为廉价的填料，大大降低了生产成本。目前抗石击涂料主要分为沥青体系、PVC塑溶胶体系、聚氨酯弹性体系、聚酯体系及丙烯酸体系，纳米碳酸钙在各体系中的应用情况也各不相同。
1在沥青体系抗石击涂料中的应用
添加纳米碳酸钙后的基体材料的分子链原有空间被占据，使得相连的链段在某种程度上被固定化，固化后，依靠涂层的粘弹性，将一部分冲击能转换成热能而耗散；依靠涂层的强韧性，使涂膜能经受剩余冲击能的作用可有效抵挡石子对底盘的冲击。
将纳米CaCO3、SBR及沥青基料熔融共混形成有机-无机颗粒网络，纳米碳酸钙在沥青中均匀分散，纳米CaCO3改性沥青性能的影响表现为渗透率降低、软化点增加和延展性降低，低温下的抗形变能力显著提高，这可能归因于填充纳米CaCO3后流变性增强。
但是，
沥青体系抗石击涂料抗腐蚀、耐水及施工性能优良，但力学性能较差，无法满足高性能抗石击涂料对温域及弹性的要求。改性沥青涂料致密性好，且耐化学腐蚀，多用于工业中，但是由于改性物并未与沥青发生化学反应，只是均匀分散在沥青中，故密度、溶解度等性质差异明显，使得涂料体系并不稳定，且由于沥青是直接从原油中提炼而成的，分解产生大量对人体有害的小分子含硫、氮化合物，如蒽、砜、噻吩、联苯等，汽车报废后还会污染环境，目前应用于抗石击涂料中较少。
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在PVC体系抗石击涂料中的应用
目前国内汽车抗石击涂料以PVC溶剂体系为主。PVC体系抗石击涂料基料为聚氯乙烯树脂，其是一种固体成分可达95%以上的膏状物质(挥发性物质＜5%)，相比于沥青涂料弹性好、强度高且耐温性更好，是目前技术成熟且使用最广的抗石击涂料。汽车涂装会使用PVC涂料密封，起到减震、抗噪和抗石击的作用，通常将纳米碳酸钙用作高档轿车底盘PVC漆的功能性填料，不仅降低了成本，而且可提高喷漆固化速度和PVC漆的抗冲击强度；另一方面，经表面处理剂处理过的纳米碳酸钙的加入对PVC塑溶胶有较明显的改性作用，改性后的涂料涂膜玻璃化转变区变宽，且损耗因子有所增加，尤其高温区的损耗因子增加较多，使得阻尼性能增强。
有研究表明，添加在涂料中的纳米碳酸钙粒子在静止或低剪切速率下，稳定的网状絮凝结构表现出高粘度；当外力超过涂料屈服值的高剪切力时，网状结构被破坏，纳米碳酸钙聚集体由絮凝状态变成分散状态从而增强流动性，粘度迅速减小；停止剪切后，网状絮凝结构恢复，涂料体系粘度迅速升高，从而实现结构的可逆转化。
将纳米碳酸钙及其他有机改性剂、增塑剂及热稳定剂等经捏合、反应、细辊等工艺后，活性纳米碳酸钙粒子表面的羟基使表面原子的活性增大，并与基体树脂及其它组分产生较强的界面相互作用从而可以提高PVC抗石击涂料的低温柔韧性、触变性和高温抗黄变性，涂料可于210℃下烘烤不起泡、开裂和脱落，可提高涂装效果和使用寿命，同时成分中也避免了铅盐类热稳定剂，生产过程更加环保。
活性纳米碳酸钙的种类对流挂有很大的影响，触变比越高的纳米碳酸钙其抗流挂性更佳，且提高纳米碳酸钙的含量其抗流挂性更为明显，但是过量的纳米碳酸钙粒子其聚合性太强会影响涂料的粘度，反而不利于喷涂施工。
有研究将19%的纳米活性碳酸钙(SPT)搅拌捏合制备出能适用于普通车辆和坦克的特种PVC抗石击涂料，克服了PVC涂料需要溶剂的缺点，并起减震、隔热、密封的新功能，涂层厚度可达3mm不流淌。在改性的作用下，纳米碳酸钙会发生团聚，因而涂料粘度较高，不会产生流挂，利于涂料喷涂，即触变性得到了改善，而且纳米碳酸钙粒子与涂料界面的弹性过渡层可更好的吸收与分散外界冲击能，完全符合并超过国外标准，可替代进口产品。
但是，
由于PVC抗石击涂料涂装过程中需经过高温塑化阶段，存在溶剂挥发损失及能耗高的问题，故应研发低温烘烤的PVC抗石击涂料；而且PVC中含有大量的氯，当汽车底盘报废回收时，会产生大量的氯化氢气体，严重污染环境，因此，研发新型环保抗石击涂料将是今后的趋势。
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在聚氨酯弹性体系抗石击涂料中的应用
聚氨酯弹性体系抗石击涂料主要是选用不同组分的异氰酸酯与不同品种的多元醇等活性氢化物反应制得，固体含量可达80%～90%，可低温烘干或自干，用作车用抗石击底盘涂料在打磨性、涂膜性能、施工性能等各方面的性能均优于PVC涂料，是目前综合性能最好的涂料之一。在聚氨酯涂料中填充纳米碳酸钙后，填料粒子与聚氨酯分子链间相互作用，改变了聚氨酯分子软段的结晶性、软硬段作用力及微相分离情况，改善了涂料的柔韧性；研究表明，随着碳酸钙纳米颗粒掺入量增加，聚氨酯涂层的耐热性明显提高。
纳米碳酸钙加入到聚氨酯涂料中，主要影响其玻璃化转变温度和触变性，表现在凝结温度、粘度和抗流挂性上。在聚氨酯预聚体阶段就将油酸修饰过的纳米碳酸钙加入到体系中，使得聚合物界面区域内的分子链运动受到限制，热变形温度提高；采用原位聚合法可在不破坏聚氨酯的内在结构的前提下使得体系热稳定性有显著提高，而且纳米碳酸钙无论改性与否，都能均匀分散在聚氨酯涂料中。还有研究表明，纳米碳酸钙的加入可以拓宽聚氨酯的有效阻尼区域，更多的颗粒参与受力滑动从而吸引较多的冲击能。
但是，
目前纳米碳酸钙应用于聚氨酯抗石击涂料的研究较少，主要是纳米碳酸钙粒子的团聚性使得其与基料的结合力差，易形成界面缺陷，导致涂膜性能下降，故应加强对纳米碳酸钙表面改性的研究；另一方面，聚氨酯涂料的生产中涉及对异氰酸酯的处理及成本较高的问题，而其水性涂料是以树脂为基料，不能形成完全分散的溶液，涂膜光泽度及丰满度欠缺，无法应用于高光涂层，故应对纳米碳酸钙对成膜物、基料的相互作用形式及纳米碳酸钙在涂层中的分布状态进行研究。
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在聚酯体系抗石击涂料中的应用
聚酯是由二元醇或多元醇和二元酸或多元酸缩聚而成的高分子化合物的简称，其树脂作为成膜物质，具有很好的综合性能，其漆膜物化性能优良，具有附着力好、硬度高、耐候性好、耐老化及耐腐蚀等特点。聚酯树脂与固化剂固化成膜，主要配制聚酯-氨基烘漆和聚酯型聚氨酯清漆，均可用于汽车抗石击涂料。
但是，
目前在聚酯水性抗石击涂料中的应用中以纳米SiO2、ZnO和TiO2为主，纳米碳酸钙应用于聚酯水性涂料还停留在研究阶段。纳米碳酸钙主要是作为无机颜填料增加涂膜的耐擦洗性、光泽和耐候性等，同时在喷涂时可适当提高涂料的附着力。
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在丙烯酸体系抗石击涂料中的应用
丙烯酸抗防石击涂料主要是以丙烯酸酯类单体共聚反应得到的丙烯酸树脂为主体，加入填料和助剂配制而成，是一种合成树脂乳液。相比于目前应用最多的PVC塑溶胶体系和聚氨酯弹性体抗石击涂料，苯丙乳液以水为主要溶剂，VOC(挥发性有机物)含量极低，避免了溶剂易燃、有毒的缺陷，而且耐酸碱、耐水、耐冲击性能好，是一种新型的抗石击涂料。
改性纳米碳酸钙添加到能显著增强体系各组分的相容性，受到剪切应力时可在大颗粒间起润滑作用，减少流动阻力并增加涂料的触变性。
但是，
在汽车底盘应用中，还需对丙烯酸体系涂料的摩擦系数、耐候性、流变性和涂层的韧性等其他性能进行改善，而且成本也是制约丙烯酸应用到汽车抗石击涂料中的关键。
因此
随着汽车工业的高速发展，汽车涂料的用量也在不断增长，目前国内汽车抗石击涂料以PVC溶剂体系为主。但是PVC抗石击涂料均使用了烃类、酮类等有机溶剂，其中大量的VOC对环境造成的污染日趋严重。以聚氨酯、聚酯、丙烯酸等体系为代表的抗石击水性涂料的研究是世界涂料发展的趋势。而纳米碳酸钙作为无机填料，可对树脂基料进行填充与改性，其亲水的特性满足了水性涂料的研发基础，而且填充后的汽车涂料具有高固体分化、水性化、粉末化的特性，是降低汽车涂装过程中产生的VOC含量的主要发展方向，同时纳米碳酸钙作为填料廉价易得，具有广阔的应用空间，而对于纳米碳酸钙研究学者来说，积极研发适用于抗石击水性涂料的纳米碳酸钙改性配方，则是占据未来市场的关键所在。
课程三：非金属矿物粉体材料在塑料中的功能改性关键技术
非金属矿物粉体己成为塑料填充、改性、增强的重要材料，聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等约70%的制品添加无机矿物材料。本次培训将针对以下几点为大家讲解非矿粉体材料在塑料中应用关键技术。
1、碳酸钙、滑石、硅灰石、云母等无机粉体在塑料中的应用。主要介绍制造塑料中应用的直接混入法和母料法，以及每种方法优缺点、适用的领域等。
2、常用塑料母料制备工艺及配方设计。包括碳酸钙、滑石、硅灰石、云母等母料加工工艺及装备选择、母料配方设计等。
3、化学助剂在无机粉体改性中的应用。化学助剂种类介绍，在不同无机粉体改性中改性剂选择、多元复合使用、以及添加量和改性效果。
4、无机矿物功能改性粉体及功能改性母料应用及市场。
授课老师：徐同考教授级高工（中国塑料加工工业协会改性塑料专委会）
徐同考教授1985年至今一直致力于塑料填充改性生产加工、产品开发、应用研究，系统地研究开发了碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母等多种无机粉体在塑料中的应用工艺先进技术。特别是将无机粉体功能改性新技术、新设备、新材料及产品加工、生产、应用新技术无私奉献给社会，推动了无机矿物材料与高分子聚合物交叉学科的有机联姻，为实现民族工业科学发展作出了贡献！
