无机建筑涂料的研究与展望论文.pdfVIP

无杌建筑涂料 中国新型建筑材料工业杭州设计研究院 张雪芹 安徽省建筑科学研究设计院 徐峰 【摘要】：随着世界符幽对环境厢I健康的同益蓖桃，无机建筑涂料以其优良的环保性和耐候性等已越来越受剑人们 的重视。介绍无机建筑涂料的组成、特点、改性方法、牛产上艺、性能及产品标准等。无机涂料属环境 友好型涂料，其开发应用符合人类i叮持续发展原则，具有广阔的发展前景。 【关键词】：无机涂丰：}建筑涂料环境发好研究 O引 言 无机涂料以水玻璃、硅液胶等为主要基料，原料往往直接取材于自然界，来源丰富。相对于涂 料来说，无机涂料的生产对环境污染小、能耗低，产品多数以水为分散介质，无环境及健康方面的 不良影响，属环境友好型涂料。同时，无机涂料的耐老化性及其它某些性能是大多数有机材料难以 比拟的，因此使其具有较高的经济性。 很早就有无机富锌防锈底漆问世，其具有优良的防锈性能。后来无机涂料逐步扩大应用于建筑 内、外墙，特别是利用无机涂料的耐热、防霉、阻燃等特点，在许多功能涂料中获得应用。随着人 们对环境和健康的臼益重视．世界各国对挥发性有机化合物(VOC)排放标准要求的不断提高，无 机涂料的开发应用已越来越受到人们的重视。近年来，国外涂料界非常重视水性无机涂料的发展， 技术上己有较大突破，对其成膜机理的研究也较为深入；国内也已有～定的发展，至今己相继开发 了数十种无机涂料。 l+无机建筑涂料的主要基料 1．1水玻璃 I．1．1水玻璃的种类及组成 水溶性硅酸盐俗称水玻璃，分子通式为M20．mSi02．nH20，M可以是锂、钠、钾、铵等4种离 子，n-l为模数。 66 根据M离子的不同，水玻璃可分别称为锂水玻璃、钠水玻璃、钾水玻璃、铵水玻璃等。锂水玻 璃和铵水玻璃价格高．钾水玻璃价格适中，钠水玻璃价格低廉。钾水玻璃和钠水玻璃都有很好的粘 结性和成膜性，应用较为广泛。其中，钾水玻璃或钾钠混合水玻璃制备的涂料成膜性比钠水玻璃好。 模数m代表水玻璃中Si02／M20的值，一般为1～4，随着模数的提高(即Si02含量的提高)， 漆膜的耐水性、耐热性相对提高，但成膜性和附着力降低。如钠水玻璃，模数为4"-5．5时耐水性最 好，模数为3．3时粘结强度最高。模数低的水玻璃耐水性不好，很少使用；模数高于4的水玻璃难 溶于水，制备困难，使用也不方便。因此涂料用水玻璃的模数一般为3～4。 1．1．2水玻璃的特性 水玻璃为无色、青绿色或棕色的固体或粘稠类液体，其组成中包含无定形的二氧化硅、水合物、 氢氧化物、正硅酸以及多种聚硅酸盐阴离子等多种成分。阴离子的种类及其含量与水玻璃的模数及 PH值有关。硅酸倾向于聚合成环形结构，环与环之间形成较大的球状单元，球状单元凝聚成最紧密 堆积状态，．而(SiOH)3+和sio基团朝向外部。促进离子化和聚合的OH一也同时促进水解和解聚， 所以形成一Si—O—si一键的聚合过程是可逆的。 ● 水玻璃的粘结性能良好，硬化时析出的硅酸凝胶可堵塞毛细孔隙而防止水渗透，耐热．耐燃性 好，耐酸性极好。 I．1．3水玻璃的固化 液体水玻璃暴露在空气中，吸收C02，形成无定形硅酸，逐渐干燥固化，反应式为： 缩聚 失水 mSi(OH)4—≯[Si(OH)4]m--=≯mSi02 i—o i—o—Si——o—卜 l | o I l i i )。／ mmS鬻(OHk>一 i—o—j—o+ ●一o l | o l ≤Sl j／x