防火型建築水性無機塗料

有機聚合物性塗料（乳膠漆內牆外牆塗料）具有優異的力學性能 、易塗裝 、價格低廉等優點 ，被廣泛應用在建築的外牆和內牆裝飾上 。但有機聚合物型塗料的防火性和耐候性差 ，且會揮發出大量有機化合物 ，給建築物造成了很大的消防壓力 ，並對人體和環境造成傷害和汙染 。

而水性防火型無機塗料具有如下特點 ：基本不使用有機樹脂和有機溶劑 ，生產 、使用過程無汙染 ；主要以矽酸鹽 、無機礦物 、水等為原料 ，來源廣 、省能耗 、成本低 ，易於製備 ；該類塗料燃燒阻火時不產生毒性氣體和煙霧 ；產生的無機炭質隔熱層強度高 ，能有效抵抗燃燒氣流的衝擊作用 ，阻火性能突出 ；表層表麵硬度高 ，有較好的耐磨性 、耐化學性和耐老化性 ；加工方便 ，幹燥快捷 ，儲存 、運輸安全 。開發防火性能優異的水性無機塗料具有重要的現實意義 。

將矽酸鉀 、矽酸鈉與矽溶膠混合作為塗料基料 ，其具有耐火 、耐水 、耐磨 、耐鹽霧和耐沾汙等優點 ，能夠降低水玻璃堿性並提高其模數及耐熱性 。不同基料起不同作用 ：（1）矽酸鉀 。矽酸鉀發生反應能生成不溶於水的幹膜 ，具有自幹性 ，能與表麵親水基團的物質反應成膜 ，並且具有不燃性和無煙性 ，耐酸性能好 ，在空氣中形成無定形矽酸凝膠 ，能夠堵塞細小孔隙從而防止水滲透 ，並逐漸幹燥固化 ，由於基料自然幹燥很緩慢 ，可加入固化劑加速幹燥和提高耐水性 。（2）矽酸鈉 。矽酸鈉溶液能滲入縫隙和孔隙中 ，固化的矽凝膠能堵塞毛細孔通道 ，提高材料的密度和強度 ，從而提高材料的抗風化能力 。硬化後的主要成分為矽凝膠和固體 ，比表麵積大 ，具有較高的黏結力 。（3）矽溶膠 。矽溶膠又稱膠體二氧化矽 ，無毒 、無臭 ，是納米級二氧化矽顆粒在水中的分散液 ，粒徑為 1～100nm 。矽溶膠由於顆粒細小 ，能夠通過毛細管作用滲透到基材內部 ，有良好的分散性和滲透性 。滲透到基材內部的細小顆粒與某些無機鹽 、金屬氧化物生成新的矽酸鹽無機高分子化合物 ，有著較強的附著力 。

選用有機矽改性苯丙乳液作為乳液與基料進行混合 。有機矽分子體積大 、表麵張力小和內聚能密度低 ，具有良好的抗沾汙性 、透氣性以及疏水性 。因此 ，有機矽改性苯丙乳液能提高塗料的耐候性和穩定性 。

建築塗料的填料需要具備耐高溫 、相對密度小 、導熱率低 、粒徑分布合理等特點 。通常選用鈦白粉 、高嶺土 、滑石粉 、納米二氧化鈦作為填料 。

為保證防火塗料具有優良性能 ，在塗料中還須加入各種助劑 ，以改善和提高防火塗料的物理和化學性能 。雖然助劑用量很少 ，但對塗料性能的改善作用明顯 。具體包括 ：潤濕分散劑 、消泡劑 、穩定劑 、流平劑等 ，用來提高塗料穩定性 、成膜性等性能。