防火型建筑水性無機(jī)涂料
有機(jī)聚合物性涂料(乳膠漆內(nèi)墻外墻涂料)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、易涂裝、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在建筑的外墻和內(nèi)墻裝飾上。但有機(jī)聚合物型涂料的防火性和耐候性差,且會揮發(fā)出大量有機(jī)化合物,給建筑物造成了很大的消防壓力,并對人體和環(huán)境造成傷害和污染。
而水性防火型無機(jī)涂料具有如下特點(diǎn):基本不使用有機(jī)樹脂和有機(jī)溶劑,生產(chǎn)、使用過程無污染;主要以硅酸鹽、無機(jī)礦物、水等為原料,來源廣、省能耗、成本低,易于制備;該類涂料燃燒阻火時(shí)不產(chǎn)生毒性氣體和煙霧;產(chǎn)生的無機(jī)炭質(zhì)隔熱層強(qiáng)度高,能有效抵抗燃燒氣流的沖擊作用,阻火性能突出;表層表面硬度高,有較好的耐磨性、耐化學(xué)性和耐老化性;加工方便,干燥快捷,儲存、運(yùn)輸安全。開發(fā)防火性能優(yōu)異的水性無機(jī)涂料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
將硅酸鉀、硅酸鈉與硅溶膠混合作為涂料基料,其具有耐火、耐水、耐磨、耐鹽霧和耐沾污等優(yōu)點(diǎn),能夠降低水玻璃堿性并提高其模數(shù)及耐熱性。不同基料起不同作用:(1)硅酸鉀。硅酸鉀發(fā)生反應(yīng)能生成不溶于水的干膜,具有自干性,能與表面親水基團(tuán)的物質(zhì)反應(yīng)成膜,并且具有不燃性和無煙性,耐酸性能好,在空氣中形成無定形硅酸凝膠,能夠堵塞細(xì)小孔隙從而防止水滲透,并逐漸干燥固化,由于基料自然干燥很緩慢,可加入固化劑加速干燥和提高耐水性。(2)硅酸鈉。硅酸鈉溶液能滲入縫隙和孔隙中,固化的硅凝膠能堵塞毛細(xì)孔通道,提高材料的密度和強(qiáng)度,從而提高材料的抗風(fēng)化能力。硬化后的主要成分為硅凝膠和固體,比表面積大,具有較高的黏結(jié)力。(3)硅溶膠。硅溶膠又稱膠體二氧化硅,無毒、無臭,是納米級二氧化硅顆粒在水中的分散液,粒徑為 1~100nm。硅溶膠由于顆粒細(xì)小,能夠通過毛細(xì)管作用滲透到基材內(nèi)部,有良好的分散性和滲透性。滲透到基材內(nèi)部的細(xì)小顆粒與某些無機(jī)鹽、金屬氧化物生成新的硅酸鹽無機(jī)高分子化合物,有著較強(qiáng)的附著力。
選用有機(jī)硅改性苯丙乳液作為乳液與基料進(jìn)行混合。有機(jī)硅分子體積大、表面張力小和內(nèi)聚能密度低,具有良好的抗沾污性、透氣性以及疏水性。因此,有機(jī)硅改性苯丙乳液能提高涂料的耐候性和穩(wěn)定性。
建筑涂料的填料需要具備耐高溫、相對密度小、導(dǎo)熱率低、粒徑分布合理等特點(diǎn)。通常選用鈦白粉、高嶺土、滑石粉、納米二氧化鈦?zhàn)鳛樘盍稀?/span>
為保證防火涂料具有優(yōu)良性能,在涂料中還須加入各種助劑,以改善和提高防火涂料的物理和化學(xué)性能。雖然助劑用量很少,但對涂料性能的改善作用明顯。具體包括:潤濕分散劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、流平劑等,用來提高涂料穩(wěn)定性、成膜性等性能。