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无机建筑涂料标准介绍和成分分析

时间:2021-03-14 作者:admin 点击:0

 
 
无机建筑涂料狭义上被认为是以碱金属硅酸盐[1,2]和硅溶胶[3,4]为主要粘结材料的建筑涂料(也有的称作无机矿物涂料),即符合JG/T 26-2002《外墙无机建筑涂料》[5]规定的无机建筑涂料。近年来,市场上又出现了品种繁多的粉状无机建筑涂料,比方说无机干粉建筑涂料[6,7],硅藻泥装饰壁材[8,9,10],贝壳粉[11,12],玉石粉等。这些新的产品有些已经制定了国家标准,有些尚未来得及制定国家标准。不仅是消费者,甚至有的检测机构对这些新的产品及其性能了解的也不够充分。
 
本文通过实验分析液态和粉状无机建筑涂料的成分组成和物理性能。
1 实验设备
 
红外光谱使用美国Thermo Fisher SCIENTIFIC公司生产的Nicolet 6 700傅立叶变换红外光谱仪测试,扫描范围为4 000~400cm-1,分辨率为4cm-1。
 
液态无机建筑涂料干燥后磨粉,用KBr压片后测试红外光谱。粉状无机涂料直接用KBr压片后测试红外光谱。
 
热失重分析使用瑞士METTLER-TOLEDO公司产品TGA/DSC1同步热分析仪(型号STARe system)测试;氮气气氛,测试的温度范围为室温~900℃。
2 结果与讨论
2.1 无机建筑涂料的标准介绍
 
JG/T 26-2006《外墙无机建筑涂料》和广东省地方标准DB44/T 1087-2012《内墙无机涂料》分别适用于建筑外墙和内墙使用的碱金属硅酸盐、硅溶胶无机建筑涂料。这类产品需要检测容器中状态、施工性、涂膜外观、对比率、热贮存稳定性、低温贮存稳定性、表干时间、耐洗刷性、耐水性、耐碱性、耐温变性、耐沾污性和耐人工老化性等。
 
JG/T 445-2014《无机干粉建筑涂料》适用于内墙和外墙无机干粉建筑涂料。这类产品需要检测施工性、可操作时间、涂膜外观、干燥时间(表干)、对比率、柔韧性、耐水性、耐碱性、耐洗刷性、涂层耐温变性、耐沾污性和耐人工气候老化性等。JG/T 444-2014《建筑无机仿砖涂料》规定的是一类具有砖型装饰效果的无机干粉涂料,其需要检测施工性、初期干燥抗裂性、干燥时间(表干)、吸水量、涂层耐温变性、耐冲击性、耐水性、耐碱性、柔韧性、抗泛碱性、粘结强度、耐沾污性、耐候性等。JC/T 2083-2011《建筑用水基无机干粉室内装饰材料》也可以用来检测干粉涂料,按照装饰效果分为质感型和平涂型两类,检测项目也与其他无机干粉涂料标准类似。
 
JC/T 2177-2013《硅藻泥装饰壁材》是较早的一个硅藻泥装饰壁材检测标准。一般技术要求检测容器中状态、施工性、初期干燥抗裂性、表干时间、耐碱性、粘结强度、耐温湿性能和硅藻材料成分等。该标准对硅藻泥装饰壁材还提出了吸放湿、甲醛净化和防霉菌等功能性要求。CECS 398-2015《硅藻泥装饰壁材应用技术规程》也提出了基本相同的检测项目,只是对煅烧型和非煅烧型的硅藻土含量提出了具体的检测方法和技术指标要求。
 
其他类无机建筑涂料尚未有检测标准,一般液态无机建筑涂料参照JG/T 26-2002《外墙无机建筑涂料》检测,而粉状无机建筑涂料参照JG/T 445-2014《无机干粉建筑涂料》和JC/T 2177-2013《硅藻泥装饰壁材》检测。
2.2 液态无机建筑涂料的比较
 
选取了4个典型品种的液态无机建筑涂料,它们的红外光谱图和热失重曲线,分别如图1和图2所示。
图1 液态无机建筑涂料的红外光谱图
 
 
图2 液态无机建筑涂料的热失重曲线
 
 
通过对4个液态无机建筑涂料的红外光谱图的解析和热失重曲线的分析,确认了其样品种类(主要粘结成分)、有机物含量、碳酸钙含量等信息,列于表1中。
 
WJ-15、WJ-14是传统意义上的液态无机建筑涂料,其主要粘结成分分别为碱金属硅酸盐、硅溶胶和少量乳液,碳酸钙含量不是特别高,因为碱金属硅酸盐和硅溶胶的粘结性能比较好,所以有机物含量(有机乳液)的含量不用特别高。
 
表1 液态无机建筑涂料的成分分析    下载原表
 
WJ-4和WJ-24是以灰钙粉和乳液为主要粘结成分的液态无机建筑涂料,它们的配方中碳酸钙的含量也比较高,其中WJ-24的碳酸钙含量高达33%。因为灰钙粉的粘结性能不如碱金属硅酸盐和硅溶胶,所以这一类产品中的乳液含量虽然增加的比较多,物理性能也不是特别好,仅能用作内墙产品使用。
2.3 粉状无机建筑涂料的比较
 
笔者选取了5个不同品种的粉状无机干粉涂料、有无机干粉建筑涂料、硅藻泥装饰壁材、贝壳粉、玉石粉等。它们的红外光谱图和热失重曲线,分别如图3和图4所示。
图3 粉状无机建筑涂料的红外光谱图
 
 
图4 粉状无机建筑涂料的热失重曲线
 
 
通过对5个粉状无机建筑涂料的红外光谱图的解析和热失重曲线的分析,确认了其样品种类(主要粘结成分)、有机物含量、碳酸钙含量等信息,如表2所示。
 
表2 粉状无机建筑涂料的成分分析    下载原表
这5个粉状无机建筑涂料都含有大量的碳酸钙。WJ-8的主要粘结成分为可再分散胶粉。另外4个粉状无机建筑涂料的主要粘结成分中都有可再分散胶粉和氢氧化钙。
 
WJ-8中胶粉含量较高,漆膜的力学性能较好,基本可以达到JG/T 445-2014《无机干粉建筑涂料》中外墙涂料的技术指标要求。
 
WJ-4和WJ-6都是硅藻泥装饰壁材,但是从红外光谱上可以看出WJ-6中无定形二氧化硅的含量明显高于WJ-4。若这些无定形二氧化硅都是硅藻土的话,那么WJ-6的调湿性能会明显的优于WJ-4。WJ-5为贝壳粉,因此其成分中没有滑石粉和二氧化硅等成分,碳酸钙含量最高。WJ-5中的碳酸钙均为方解石型的,其可能为来自牡蛎的。WJ-7的成分与WJ-4、WJ-5、WJ-6的成分基本一致,物理性能也基本一致。被称为玉石粉,可能是指其中填料粉体是由某种玉石粉碎而来的。这4个产品的物理性能类似,都只能作为内墙涂料使用。
3 结论
 
本文介绍了无机建筑涂料的标准体系和对产品的技术要求,同时分析了液态和粉状无机建筑涂料的成分和物理性能,说明了碱金属硅酸盐、硅溶胶类液态无机建筑涂料、无机干粉建筑涂料适用于内外墙使用,其他类液态无机建筑涂料和粉状无机建筑涂料适用于内墙使用。
 
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