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            無機涂料, 硅溶膠無機涂料

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            硅溶膠硅酸鹽無機涂料-第三代硅酸鹽無機涂料

            所屬分類:行業資訊      發布時間:2021-02-23

            真正的硅酸鹽無機涂料是由鉀水玻璃、K2SiO3xH2O與石灰、石英填充物和礦物顏料混合而成。

            一旦涂在墻上,無機涂料就會吸收空氣中的二氧化碳,發生反應生成SiO2xH2O和K2CO3,因此無機硅酸鹽涂料涂層被認為是極具耐用和耐候性,遠遠優于其它的無機礦物涂料。

            發展歷史

            煉金術士到處尋找點金石(據說那是能把賤金屬變成金銀等貴金屬的東西),有一天他們在壁爐中發現了閃閃發光的“玻璃珍珠”,其實那就是沙子與鉀堿在爐中加熱生成了水玻璃(玻璃珍珠)。19世紀,根斯海姆的范·貝爾和奧格斯堡的約翰·戈特弗里德·丁勒首次將水玻璃小圓窗格制造出來。約翰·內波穆克·馮·富克斯首次嘗試用水玻璃制造涂料。

            1878年,為巴伐利亞國王路德維希一世工作的工匠阿道夫·威廉·凱姆,開發出具有石灰外觀但耐久性更強的無機涂料,并于當年申請了第一份無機硅酸鹽涂料專利。從那時起,這些無機涂料就交由奧格斯堡附近的迪多夫的繼任公司KEIM FARBE制造。直到今天,KEIM FARBE涂料公司(中國稱為礦牌涂料)仍以他的名字命名,KEIM FARBE涂料公司是世界上最知名的無機硅酸鹽涂料的生產商之一。

            無機硅酸鹽涂料第一份專利

            1894年,Ludwig Beeck在布雷斯勞建立了自己的公司,開發和生產基于水玻璃的純無機硅酸鹽礦物涂料。他用貝殼(BEECK)純無機涂料實現了涂層和微孔基板表面的緊密結合,BEECK純無機涂料是一種無機礦物涂料總稱,特別適用于那些有珍貴價值的歷史建筑材料。這些原始配方生產的無機涂料至今仍用于保護建筑遺產,并以其豐富的色彩多樣性和長久的耐用性給人們留下了深刻印象。19世紀70年代以來,用無機硅酸鹽礦物涂料涂敷的位于施威茨的市政廳,位于瑞士萊茵河畔斯坦因的“白鷹”旅館,以及位于德國奧斯陸和特倫恩斯坦因的外墻立面,至今依然保存完好。

            20世紀50-60年代,隨著新的更便宜的合成樹脂乳液涂料繁榮發展,無機涂料幾乎被遺忘,無機涂料廠商遭遇并經歷了前所未有的困難發展時期。在多孔無機礦物建筑材料上使用合成樹脂涂料造成原始建筑結構損害嚴重。盡管合成樹脂乳液涂料的發展趨勢明顯,但BEECK的陳法布韋克和凱姆仍然致力于純無機涂料涂層系統的開發和生產。

            性能

            無機涂料含有無機顏填料,以及以鉀為基礎的堿金屬硅酸鹽(水玻璃),也稱為硅酸鉀或液態硅酸鉀。使用時,純無機涂料不是形成薄膜漆層,而是通過硅化永久粘合到基材上。

            這種硅化結合使得涂層和基材之間具有高度持久的連接。純無機涂料具有很強的抗紫外線特性?;诒┧狨セ蚬枘z樹脂的涂料,在紫外線下容易變脆,并產生裂紋,但基于水玻璃的純無機涂料卻能多年保持穩定。與基板的化學融合和粘合劑的耐紫外線穩定性是硅酸鹽無機涂料壽命極高的根本原因。

            硅酸鹽無機涂料需要在硅基底表面進行粘結。因此,它們非常適合礦物基材,如礦物石灰巖和水泥基灰泥和混凝土。但是這種純無機涂料并不適合用在木材和金屬表面。硅酸鹽無機涂料對水汽的滲透性與礦物基材相當,因此硅酸鹽無機涂料不會抑制水汽的擴散?;慕Y構中所含的水分能夠毫無阻力地通過無機涂層向外擴散:這樣可以保持墻壁干燥并防止結構損壞。這一附加特性有助于避免建筑材料表面的水凝結,減少藻類和真菌侵擾的風險,有一定的抗菌功效。水玻璃結合劑的高堿性增加了對微生物侵擾的抑制作用,并不需要額外添加防腐劑。

            無機涂料涂層不易產生靜電和熱塑性(在高溫下形成粘性),這在硅膠樹脂表面上很常見,因此粘附在表面的污垢顆粒較少,容易清潔。硅酸鹽無機涂料的顏色非常穩定。因為它們只帶有礦物色素,不會隨著紫外線輻射而褪色。

            硅酸鹽無機涂料以礦物原料為基礎,它們在制造和效果方面與環境相容。其高耐久性有助于保護環境資源,環保無污染。因此,無機硅酸鹽涂料越來越受歡迎,特別適合用在可持續發展建設和歷史古建筑的修復。

            種類

            無機硅酸鹽涂料的發展經歷了三代:

            第一代純硅酸鹽無機涂料由兩種組份組成,一種是彩色粉體顏料,另一種是液體水玻璃粘結劑。純硅酸鹽無機涂料的生產需要豐富的經驗和知識。

            大約在20世紀中葉,第二代硅酸鹽無機涂料被開發出來。這種無機涂料添加了高達5%以上的有機添加劑(如丙烯酸酯分散劑、疏水劑、增稠劑等),能夠保存在容器中,使得他們隨時可用成為可能。這些也被稱為"硅酸鹽乳液無機涂料"。這種涂料仍然是一種活性礦物涂料,通過硅化主動與礦物基體結合。然而,通過添加更多的丙烯酸組份,能夠大大降低硅酸鹽涂料的成本,卻少了純無機涂料的那種耐久性。

            自2002年以來,開發了第三代硅酸鹽無機涂料:硅溶膠硅酸鹽無機涂料(Sol-silicate paint)。這種無機涂料主要成分為硅溶膠和水玻璃,其中堿金屬硅酸鹽仍然是主要粘結劑,硅溶膠僅僅用來對硅酸鹽進行改性。有機部分被限制在5wt%以內,從而保留硅酸鹽的本身優勢。溶膠硅酸鹽無機涂料允許在非礦物石膏上使用,利用硅溶膠粘結力較弱的特點減少涂料固化收縮應力,來適用于更多基材的涂裝。這些涂料可以輕松、安全地應用于幾乎所有常見的基材。

            硅酸鹽無機涂料發展歷程

            無機硅酸鹽涂料總結

            環保、無毒應用

            高耐用性,特別適用于礦物基石表面

            具有高的水汽滲透性

            耐酸雨

            抗菌

            減少水泥材料的碳化

            相關標簽: 無機涂料  

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