隨著家裝環(huán)保理念的流行與崛起,由于有機涂料(特別是溶劑型涂料)不能滿足人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境,以及人類安全健康的需求,不少新型涂料不斷涌現(xiàn),在建筑涂料方面,一股無機涂料的浪潮已經(jīng)悄然襲來。從組成涂料的基本原材料來看,涂料可分為有機涂料、無機涂料和無機與有機復合涂料 3 類。在20 世紀七八十年代,有機涂料占主導地位,而今,隨著科技的進步,無機涂料悄然興起。按目前無機涂料品種來看,大致分為水溶性硅酸鹽系、硅溶膠系、有機硅系、無機聚合物系以及無機干粉系(如沸石內(nèi)墻壁材、海藻泥、礦物彩泥)涂料等。無機涂料的基料往往直接取材于大自然,如石英質(zhì)的礦石,其來源十分豐富,二氧化硅是地球上存在極為豐富的材料。
一般來說,無機涂料分為以下幾類:
(1)長效儲存無機涂料。采用共混法制備無機-有機雜化涂料。它是以硅酸鹽作為粘結(jié)劑,添加適量的有機聚合物乳液 例如縮水甘油醚丙基三甲氧烷、三羥甲基縮水甘油醚、植酸等。通過硅乳液與有機聚合物乳液發(fā)生氫鍵締合,進而在雜化涂膜中硅溶液發(fā)生凝膠化反應,形成 Si-O-Si 空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),并保留部分硅羥基。添加適量的聚合物乳液可使無機相全部穿插入有機相中,相界面消失,并且涂料的儲存時間大大提高。在 50 ℃條件下,可儲存超過30天。
(2)耐高溫無機涂料。耐高溫無機涂料是在涂料中加入一些耐溫性材料,例如低熔點玻璃粉、鋁粉、珠光粉等物質(zhì)。低熔點玻璃的熔點相比來說比較低,在低的加熱條件下就可以熔化,進而形成琺瑯體,以此達到硅樹脂涂料在高溫階段,由單純的低溫段樹脂成膜轉(zhuǎn)變成高溫短玻璃粉的“二次成膜”,從而形成無機耐高溫涂層。鋁粉具有鱗片狀和球型形狀,因其具有片狀微觀結(jié)構(gòu)可在高溫條件下形成合金層,合金層可以大大提高涂層與基體的結(jié)合能力,從而提高附著力及其力學性能,并改善涂料的耐溫性,使無機涂料具有優(yōu)異的耐溫性和耐候性。
(3)耐腐蝕無機涂料。防腐涂料大部分都為有機涂料,但其在生產(chǎn)及應用過程中所含的有毒原材料會散發(fā)在周圍環(huán)境中,對人體和環(huán)境造成嚴重的危害。無機防腐涂料具有優(yōu)異的附著力、無毒無污染,綠色環(huán)保安全以及穩(wěn)定的熱穩(wěn)定性等性能吸引人們的普遍關注。在無機涂料中添加氧化石墨烯、醇溶性硅酸烷基酯類、硅酸鹽類等物質(zhì)用于防止金屬材料腐蝕,氧化石墨烯經(jīng)過石墨粉末氧化剝離后在石墨烯單片 上引入含氧官能團改善石墨烯在基體的分散性,同時保留了石墨的層狀結(jié)構(gòu)使涂層具有阻隔性,提高涂層阻擋腐蝕離子滲入腐蝕基底的能力。醇溶性硅酸烷基酯類無機耐腐蝕涂料在實際應用中一般與鋅粉聯(lián)用,二者相互協(xié)效,一方面鋅比鐵活潑,鋅作為陽極易失去電子,從而保護鐵表面;另一方面鋅與醇溶性硅酸烷基酯類在基體表面發(fā)生化學反應形成薄膜后發(fā)揮防蝕功能,同時硅醇發(fā)生交聯(lián)反應,進一步增強涂膜性能。