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无机涂料
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发布时间:2019-10-31 16:21:29    来源:广东奢蔻            [ 返回上一页 ]

无机涂料



以无机涂料为主要成膜物质的涂料。在建筑工程中常用的涂料是碱金属硅酸盐水溶液和胶体二氧化硅的水分散液。 用以上两种成膜物,可制成硅酸盐和硅溶胶(胶体二氧化硅)无机涂料,再加入颜料、填料以及各种助剂,可制成硅酸盐和硅溶胶(胶体二氧化硅)无机涂料,具有良好的耐水、耐碱、耐污染、耐气性能。 无机涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料,能与钢结构表面铁原子快速反应,生成具有物理、化学双重保护作用,通过化学键与基体牢固结合的无机聚合物防腐涂层,对环境无污染,使用寿命长,防腐性能达到国际先进水平,是符合环保要求的高科技换代产品。

无机涂料的发展历史

全无机矿物涂料简称无极涂料,广泛用于建筑、绘画等日常生活领域。早在几千年前中国西部地区的人民就实用于绘画及建筑装饰,至今仍保存完好。1768年,德国诗人兼剧作家J.W.歌德通过试验,发现当纯石英溶解于适量的某种强碱中时,便释放出一种透明如玻璃的硅酸盐液体------水玻璃,这就是硅涂料之原始主要原料。后来德国科学家凯姆将水玻璃(硅酸钾)无机色素混合在一起,成功的制造出一种涂料。这种涂料能渗入矿物基层内部,而且能与其表面合成一体。它能美化建筑,提高建筑之寿命,对建筑物有超强的保护力。其品质之优越,非其他涂料所能比拟。这种涂料就是-----全无机硅酸盐矿物涂料。凯姆把硅酸盐溶液发展成硅漆(矿物涂料)并实现工业化生产,并在1878年8月10日获得国王卢德维一世颁发的专利。座落在德国特劳士及瑞士的几幢古典建筑之外墙使用了矿物涂料,至今100年色泽任亮丽如新。可见矿物涂料的阻燃性,耐候性非同凡响!

哥拜耳人传承中华民族能工巧匠在敦煌壁画及广西花山壁画经历数千年气候摧残,其壁画色彩依旧艳丽如新的民族传统工艺内涵,吸纳了欧洲生产矿物涂料的技术精髓,于2002年成功研发出新一代《氧化改性水性无机矿物涂料》。

无机涂料技术特性及优点

产品成分:

天然,无机成分及氧化改性硅酸钾是构成具有独一无二品质的无机涂料的基本要素。见下图一:

产品性能:

1、石化作用:无机涂料之秘诀是它与矿物基质的石化作用(发生化学作用而化合在一起,形成一种防水及防酸的硅酸岩石),见下图:


2、不燃性

无机涂料具有无机物之特性,其抗温性能特别好,不但在1200℃的高温下不会燃烧,而且还阻燃。见下图:

3、透气性:

无机涂料具有防水性及高度之呼吸力,使石造建筑内部之水分自由的向外蒸发;同时具有碱物质的过滤作用,可防止涂层起气泡、产生热爆裂和起鳞片而剥落及施工后受碱污染等缺点。见下图:


4、无菌及苔藓滋生

无机涂料因属无机物(不含营养素),所以能防止菌类及苔藓生长,而且具有碱的特性—(能杀苔藓胞子)及高呼吸力,使建筑物表面保持干燥。见下图:


5、涂料颜色绝不褪色

无机涂料因具有无机物之特性,并且经过特殊的氧化改性处理,它能完全防止子外形之辐射,其颜色具有独特的超强耐候性。见下图


6、环保性

无机涂料能抗酸,所以不受工业排出的污化物及汽车排出的废气的影响。不产生静电吸引尘埃而堆积成污物的情况会减少许多倍。见下图


7、无臭味有利于保护生态环境

无机涂料具有无机物之本质,它不含有任何有机化学原料或溶剂,在生产和应用期间,无臭、无过敏之特性,对环境生态有利。见下图


8、适合所有矿物性建筑材料

无机涂料对所有矿物性建筑材料均能相容。由下图PH值所示(在绿色PH区),这就是有机涂料,必须完全依赖防碱底漆,以防止墙上之碱侵袭,即便如此,经过一段时间后,一旦底漆被墙上之碱破坏,仍会造成粉化,然后起气泡、剥落。见下图




无机涂料市场状况及分析

近几年,房地产、汽车已经成为人们津津乐道的话题,成为拉动国内经济发展的两大支柱,我国近几年全国城乡住宅竣工面积年均超过10亿平方米。自2003年5月1日北京市人民政府规定禁止使用、生产粘土实心砖以来,又2006年5月广西壮族自治区发文区内四层以上建筑必须使用外墙涂料文件的规定,其它省市也纷纷出台关于限制使用面砖、马赛克、玻璃幕墙等外墙装饰材料的规定。山东省今年就刚出台自2006年7月1日起不得使用实心粘土砖(瓦)的规定。这样就给外墙涂料带来了广阔的发展空间。

专家分析,我国建筑涂料行业正面临着难得的发展机遇,市场需求不断增长,首先城市化发展给建筑涂料带来了巨大的市场空间,尤其是随着住宅建设的飞速发展,人们对舒适生活环境的追求极大地刺激了各类建筑涂料的推广应用。其次,建筑涂料的发展已经并将继续得到从中央到地方各级政府的大力支持。近些年来,建设部每年都要召开建筑涂料发展论坛,各地也相继出台了推广应用建筑涂料的有关政策法规,这为我国建筑涂料行业的发展营造了良好的外部环境。

目前,我国每年的新建住宅面积,比所有发达国家一年建成的房屋建筑面积的总和还要多。本世纪头20年,建筑业将是我国建筑史上的高潮期。换言之,到2020年前还有12年,是我国抓建筑节能的战略机遇期。

再者涂料由于自身功能限制,寿命都较短。市场上一些氟碳涂料才说寿命15—20年,一般涂料都只能5—8年,甚至使用寿命更短,也即是说涂料在每5—8年就得全部更新一遍。

截止2006年12月,全国油漆累计产量为352.37万吨,建筑涂料累计产量155.46万吨,总计产量为507.83万吨,其中油漆产量同比增长28.6%,建筑涂料产量同比增长19.5%。

随着我国建筑业的迅猛发展,我国室内装饰年产值于2007年实破1万亿元人民币。据权威专家分析,到2010年,年装饰工程量将比目前翻一番达到16000亿元,其中涉及千家万户的家庭装饰将实破10000亿元。21世纪,装饰材料的发展已涉入多元化,时尚化,个性化、最重要的是健康化。从我国目前家居墙面装饰材料不仅价格高,在理性化性能方面也存在着极大的不足,有接缝、易开裂,易污染,易受潮、发霉等。面对低档产品失去的巨大空白市场,面对人们对墙面装修风格个性化,尤其是对环保健康的特殊需求。无机氧化改性矿物涂料应势而生,适时而至。

据国家权威网站公布,在欧美发达国家涂料产品是无机涂料占主流市场,达93%的市场占有量。而国内市场无机涂料市场占有量<5%

无机涂料与有机涂料的区别

无机涂料是众多无机材料中的一种。即使仅就涂料而言,无机涂料也只占有很小的比重,但是却应受到人们的高度重视。 首先,无机涂料的基料材料往往直接取材于自然界,因而来源十分丰富。例如,硅溶胶,硅酸盐溶液等涂料基料,其主要原材料来源于石英质矿石,是自然界中极为丰富的材料。

其次,相对于一些有机涂料基料来说,无机涂料基料的生产及使用过程中对环境的污染小,产品多数是以水为分散介质,无环境和健康方面的不良影响。

三是无机涂料的耐老化及某些物理化学性能是绝大多相同生产成本的有机涂料很难达到的,因此其具有较好的技术经济性能。

四是无机涂料多数呈碱性,更适合于在同样显碱性的水泥和灰砂等基层上应用,而且可与这些基材中的石灰产生化学反应生成硅酸钙晶体,能够和基层形成一体,因而其附着力特别好。

发展概况无机涂料至今没有明确的定义,按照人们的习惯一般是指主要基料为无机材料的一类涂料。这里,主要基料的含义在于有的无机基料(例如硅溶胶)在配制涂料时必须加入一定量的有机基料复合改性以弥补其性能的不足。

从上世纪70年代我国建筑涂料开始发展至今,我国生产无机建筑涂料的基料主要是硅溶胶和硅酸盐溶液,而从涂料品种来说主要有双组分硅酸钾外墙涂料,复合适量有机基料的硅溶胶外墙涂料、无机防霉涂料、无机防火涂料、无机绝热涂料、无机防结露涂料、水泥——苯丙乳液外墙涂料以及酸改性钠水玻璃涂料等。

一些品种的无机建筑涂料曾经得到广泛应用。例如,双组分硅酸钾外墙涂料,上世纪80年代及90年代初期在许多地区曾经是外墙涂料的主要品种。早期涂装的这类涂料有的墙面经过近10年的风雨侵蚀和自然老化,其涂膜仍基本完好。将硅溶胶与苯丙乳液或纯丙乳液冷拼复合制得的复合型外墙涂料,由于复合工艺并不复杂且涂料贮存稳定,尤其是涂膜致密,耐沾污性能好,并克服了无机建筑涂料性脆的缺陷,施工性能及装饰效果类似于同档次的乳胶涂料,因而从其投入应用到目前为止,都被认为是技术经济性能较优的涂料品种而得以应用。这两大类涂料以不同的商品名称,几乎在全国范围内普遍应用。除可制成平面涂料以外,还可制成不同风格的厚质涂料,例如,复层涂料、砂壁状涂料等,还可制成轻质天花板吸音涂料等。

以酸改性硅酸钠水溶液为基料的无机涂料,其成本更低,且保持了无机涂料的其它一些性能,但由于施工、装饰效果等原因,虽然也有应用,但从数量及范围来说与前二者相比要少得多,而将水泥和苯丙乳液复合制成的无机涂料应用数量更少。笔者认为,这两种涂料比之前两类涂料具有更好的技术经济性能,更有推广应用的价值,但由于为施工性能很好的解决及推广应用的问题,因而使用极少。

功能性无机建筑涂料,即防霉涂料、防火涂料、绝热涂料和防结露涂料等,以无机防火涂料应用得最多,例如LG钢结构防火隔热涂料(非膨胀型)、E—60膨胀型无机防火涂料等,均得到广泛应用;

其次,无机防霉涂料因其固有的优异防霉性能也得到一定应用。而无机防结露涂料和无机绝热涂料虽有很好的性能,但由于这两类涂料本身用量小,因而使用得不多。存在的问题:

1、受到有机涂料激烈竞争的冲击。近年来,合成树脂乳液内、外墙涂料发展迅速,特别是合成树脂乳液外墙涂料的大量应用对无机建筑涂料的冲击很大,这有两个原因,一是由于乳液合成技术的进步,以及用于这类涂料的高质量助剂的大量出现,使得全盛树脂乳液涂料的性能比无机涂料更全面,特别是装饰效果和开罐效果,使得无机建筑涂料无法与之竞争;二是品牌较好的有机涂料具有很强的竞争力,已经成为人们优先选用的涂料品种。

2、无机建筑涂料自身性能的缺陷。无机建筑涂料的优点很多,但早期的无机建筑涂料在性能上也存在一些缺陷,例如涂料的贮存性差(主要是贮存后分层甚至沉淀),涂料流平性差,造成装饰效果不良。而尤为重要的是,随着人们对涂料性能要求的提高和涂料技术的进步,人们没有能够对无机建筑涂料进行相应的深化研究,一些新的涂料原材料,例如超细填料、涂料助剂等,或者新的涂料技术未能在无机建筑涂料中应用,从而导致其性能未能随着时代的进步而提高,这是造成无机建筑涂料没有得到应用发展的又一个原因。

3、无机功能性建筑涂料的用量少。外墙涂料和功能性建筑涂料是无机建筑涂料的两个主要品种,由于功能性建筑涂料,例如防霉涂料、绝热涂料和防结露涂料等,虽具有很好的性能和应用效果,但因为推广的力度及应用场合等因素,近年来的应用范围不大。几点建议:

a、充分发挥无机建筑涂料的优势,用其所长。无机建筑涂料的主要优势体现在耐光、耐老化、环保和成本等方面。但是,这并不意味着这类涂料在任何场合下应用都能体现出这些优势。实际上,任何一种涂料都有其最适用场合,对于无机建筑涂料来说,要求使用寿命为5年左右的外墙面,可能是其最适宜的使用场合,亦即在这些场合下使用能够得最好的技术—经济效益。因而,在这种场合和条件下应当推广应用无机建筑涂料。

功能性无机建筑涂料是能够体现无机涂料优势的又一应用领域,特别是耐火隔热涂料、防霉涂料和防结露涂料等。无机基料的固有性能使得这类涂料比之同类有机涂料更有竞争优势,更能够充分发挥其长处。除功能性无机建筑涂料外,具有特殊质感的厚质建筑涂料也能够充分体现出无机涂料的一些优势,例如砂壁状建筑涂料、复层建筑涂料等,这类涂料不需要较好的流平性和光滑的涂膜表面,而是要求其有粗糙的质感,这正是无机涂料固有的优势之一。

b、深化研究,充分提高无机建筑涂料的性能。近年来,各种合成树脂乳液建筑涂料,溶剂型的双组分聚氨酯建筑涂料、溶剂型丙烯酸酯建筑涂料,都得到进一步研究,其性能得到显著的改善与提高,与之不同的是人们对无机建筑涂料进行的研究很少,除个别品种外,无机建筑涂料的生产技术基本上还停留在建筑涂料发展的初期阶段水平。因而,要发展应用无机建筑涂料,首先要根据发展的要求来提高无机建筑涂料的性能。应该将近年来不断出现的新材料和生产技术等用于无机建筑涂料的研究和生产,以提高其贮存性能、施工性能和装饰性能。

提高无机建筑涂料技术性能的另一个重要措施是在无机涂料中复合一定数量的有机基料,以克服无机涂料性能上的不足,这是已经被实践证明的一条成功经验,例如硅溶胶合成树脂乳液复合涂料等,至今仍得到很好的应用。

c、加强无机建筑涂料施工技术的研究。如有可能,应当投入一定量的人力、财力,进行无机建筑涂料施工技术的研究以解决其施工性能上存在的不足,并将研究成果及时地应用于实际,以点代面,促进应用与发展。

另一方面,该类涂料在国外产品进入国内市场前,国内产品很少是在施工前需要加水稀释的,但进口产品大多数是需要加10%~20%的水稀释后再施工的。其是否合理是“见仁见智”,但事实上是基本上带动国内产品“习惯成自然”的局面。

由此,笔者常常想到,无机建筑涂料施工性能的不足,是否能够通过改变施工方法的途径来解决,比如以滚涂——刮涂相结合或者刮涂或者通过其它的施工方法,而得到性能优异的涂膜。若切实符合实际,还可以编制出相应的施工规程。这样,人们就能够对这类涂料的施工“习惯成自然”采用新的方法。显而易见,这将很有利于无机建筑涂料的推广应用。

无机涂料引领环保新潮

现代世界经济飞跃和世界工业化的高速度发展,导致了地球环境的急剧恶化,严重的污染威胁着人类的生存空间。“绿色”、“环保”是人们高度重视生态环境保护后对涂料工业提出的要求,也是涂料的发展方向。

长期以来,有机涂料以其良好的装饰性、品种的多样性和低廉的价格取得了广泛的应用。但是,由于有机类建筑涂料的主要原材料来源于煤、石油、天然气等天然资源,加工时会产生大量的副产物和挥发性溶剂以及剩余单体,既造成了环境污染又浪费了大量的资源和能源。同时,有机涂料涂饰在墙体表面,与外墙形成涂膜,而空气与水分所产生的压力受温度的影响而在不透气的内外墙表面产生运动,不断作用于涂料的涂膜,一段时间后,将使墙面涂膜出现空鼓、起泡甚至掉皮脱落。

相对于有机涂料的这些缺陷,无机涂料具有良好的透气性、抗污染性以及优良的综合环保性能。随着人们对建筑涂料性能、环保方面的要求愈来愈严格,国外发达国家十分重视无机涂料的性能研究、生产应用,在这些方面做了大量的工作。我国在这方面起步晚,但是起点较高。

无机涂料是以国际最新研究领域水泥基无机水硬化物与天然植物胶粉为主的新一代内外墙涂料,同时采用了氧化改性水性矿物涂料,绿色环保,并具有广谱抗菌性,对多种细菌、霉菌2分钟抑菌率达到99.98%以上。

该涂料在施工于水泥砂浆、混凝土及砖石面层上时,通过石化反应与墙体结合牢固,无明显界面层,与以往有机涂料的成膜原理有根本意义上的不同。实验表明,“哥拜尔”牌内外墙涂料试块在沸水中煮72小时不变色,涂层不起泡,不卷皮,不脱落。这种水泥基无机内外墙涂料同时具有不助燃、耐酸碱的显著特点。

北京申奥成功,中国顺利加入WTO,都是国内建材行业的新机遇。可以想象,在未来的建筑涂料市场中,绿色、无机、环保的理念必将深入人心,而只有真正绿色环保的,才是真正为人们所接受的。

无机矿物涂料外墙节能减排对照表


以生产10万平方米涂料计算:


产品名称

厚度

耗原料

耗能

排放量

mm

二氧化碳

氮氧化物

二氧化硫

烟粉尘

无机矿物涂料

1.5

25

<10

0

0

0

0

陶土劈开砖

13

2100

945吨标煤

2362

35

71

189

陶土板

30

4600

2070吨标煤

5175

78

155

414

陶瓷砖

5

1000

450吨标煤

1125

17

34

90

本对照表数据参考文献:

共建低碳地球

您每选择使用一个平方米的无机矿物涂料,

便为地球减负11.25公斤二氧化碳、0.17公斤氮氧化物、0.34公斤二氧化硫和0.9公斤烟粉尘。

地球是我们唯一赖以生存的家园,我们每个人都肩负着创造绿色美好生态地球的责任,从个人和企业自身做起,倡导低碳健康生活。功在当代,利在千秋。





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