防火型建筑水性无机涂料

有机聚合物性涂料（乳胶漆内墙外墙涂料）具有优异的力学性能、易涂装、价格低廉等优点，被广泛应用在建筑的外墙和内墙装饰上。但有机聚合物型涂料的防火性和耐候性差，且会挥发出大量有机化合物，给建筑物造成了很大的消防压力，并对人体和环境造成伤害和污染。

而水性防火型无机涂料具有如下特点：基本不使用有机树脂和有机溶剂，生产、使用过程无污染；主要以硅酸盐、无机矿物、水等为原料，来源广、省能耗、成本低，易于制备；该类涂料燃烧阻火时不产生毒性气体和烟雾；产生的无机炭质隔热层强度高，能有效抵抗燃烧气流的冲击作用，阻火性能突出；表层表面硬度高，有较好的耐磨性、耐化学性和耐老化性；加工方便，干燥快捷，储存、运输安全。开发防火性能优异的水性无机涂料具有重要的现实意义。

将硅酸钾、硅酸钠与硅溶胶混合作为涂料基料，其具有耐火、耐水、耐磨、耐盐雾和耐沾污等优点，能够降低水玻璃碱性并提高其模数及耐热性。不同基料起不同作用：（1）硅酸钾。硅酸钾发生反应能生成不溶于水的干膜，具有自干性，能与表面亲水基团的物质反应成膜，并且具有不燃性和无烟性，耐酸性能好，在空气中形成无定形硅酸凝胶，能够堵塞细小孔隙从而防止水渗透，并逐渐干燥固化，由于基料自然干燥很缓慢，可加入固化剂加速干燥和提高耐水性。（2）硅酸钠。硅酸钠溶液能渗入缝隙和孔隙中，固化的硅凝胶能堵塞毛细孔通道，提高材料的密度和强度，从而提高材料的抗风化能力。硬化后的主要成分为硅凝胶和固体，比表面积大，具有较高的黏结力。（3）硅溶胶。硅溶胶又称胶体二氧化硅，无毒、无臭，是纳米级二氧化硅颗粒在水中的分散液，粒径为 1～100nm。硅溶胶由于颗粒细小，能够通过毛细管作用渗透到基材内部，有良好的分散性和渗透性。渗透到基材内部的细小颗粒与某些无机盐、金属氧化物生成新的硅酸盐无机高分子化合物，有着较强的附着力。

选用有机硅改性苯丙乳液作为乳液与基料进行混合。有机硅分子体积大、表面张力小和内聚能密度低，具有良好的抗沾污性、透气性以及疏水性。因此，有机硅改性苯丙乳液能提高涂料的耐候性和稳定性。

建筑涂料的填料需要具备耐高温、相对密度小、导热率低、粒径分布合理等特点。通常选用钛白粉、高岭土、滑石粉、纳米二氧化钛作为填料。

为保证防火涂料具有优良性能，在涂料中还须加入各种助剂，以改善和提高防火涂料的物理和化学性能。虽然助剂用量很少，但对涂料性能的改善作用明显。具体包括：润湿分散剂、消泡剂、稳定剂、流平剂等，用来提高涂料稳定性、成膜性等性能。