無機建筑涂料標準介紹和成分分析

姜廣明，馬海旭，梁 楊，肖凱巍，王連盛，胡 水

（1.中國建筑科學研究院有限公司，北京 100013；2.北京化工大學，北京 100029）

0 引 言

無機建筑涂料狹義上被認為是以堿金屬硅酸鹽［1，2］和硅溶膠［3，4］為主要粘結材料的建筑涂料（也有的稱作無機礦物涂料），即符合 JG/T 26－2002《外墻無機建筑涂料》［5］規定的無機建筑涂料。近年來，市場上又出現了品種繁多的粉狀無機建筑涂料，比方說無機干粉建筑涂料［6，7］，硅藻泥裝飾壁 材［8-10］，貝殼粉［11，12］，玉石粉等。這些新的產品有些已經制定了國家標準，有些尚未來得及制定國家標準。不僅是消費者，甚至有的檢測機構對這些新的產品及其性能了解的也不夠充分。

本文通過實驗分析液態和粉狀無機建筑涂料的成分組成和物理性能。

1 實驗設備

紅外光譜使用美國 Thermo Fisher SCIENTIFIC 公司生產的 Nicolet 6 700 傅立葉變換紅外光譜儀測試，掃描范圍為 4 000～400cm-1，分辨率為 4cm-1。

液態無機建筑涂料干燥后磨粉，用 KBr 壓片后測試紅外光譜。粉狀無機涂料直接用 KBr 壓片后測試紅外光譜。

熱失重分析使用瑞士 METTLER-TOLEDO 公司產品 TGA/DSC1 同步熱分析儀（型號 STARe system）測試；氮氣氣氛，測試的溫度范圍為室溫～900 ℃。

2 結果與討論

2.1 無機建筑涂料的標準介紹

JG/T 26－2006《外墻無機建筑涂料》和廣東省地方標準 DB44/T 1087－2012《內墻無機涂料》分別適用于建筑外墻和內墻使用的堿金屬硅酸鹽、硅溶膠無機建筑涂料。這類產品需要檢測容器中狀態、施工性、涂膜外觀、對比率、熱貯存穩定性、低溫貯存穩定性、表干時間、耐洗刷性、耐水性、耐堿性、耐溫變性、耐沾污性和耐人工老化性等。

JG/T 445－2014《無機干粉建筑涂料》適用于內墻和外墻無機干粉建筑涂料。這類產品需要檢測施工性、可操作時間、涂膜外觀、干燥時間（表干）、對比率、柔韌性、耐水性、耐堿性、耐洗刷性、涂層耐溫變性、耐沾污性和耐人工氣候老化性等。JG/T 444－2014《建筑無機仿磚涂料》規定的是一類具有磚型裝飾效果的無機干粉涂料，其需要檢測施工性、初期干燥抗裂性、干燥時間（表干）、吸水量、涂層耐溫變性、耐沖擊性、耐水性、耐堿性、柔韌性、抗泛堿性、粘結強度、耐沾污性、耐候性等。JC/T 2083－2011《建筑用水基無機干粉室內裝飾材料》也可以用來檢測干粉涂料，按照裝飾效果分為質感型和平涂型兩類，檢測項目也與其他無機干粉涂料標準類似。

JC/T 2177－2013《硅藻泥裝飾壁材》是較早的一個硅藻泥裝飾壁材檢測標準。一般技術要求檢測容器中狀態、施工性、初期干燥抗裂性、表干時間、耐堿性、粘結強度、耐溫濕性能和硅藻材料成分等。該標準對硅藻泥裝飾壁材還提出了吸放濕、甲醛凈化和防霉菌等功能性要求。CECS 398－2015《硅藻泥裝飾壁材應用技術規程》也提出了基本相同的檢測項目，只是對煅燒型和非煅燒型的硅藻土含量提出了具體的檢測方法和技術指標要求。

其他類無機建筑涂料尚未有檢測標準，一般液態無機建筑涂料參照 JG/T 26－2002《外墻無機建筑涂料》檢測，而粉狀無機建筑涂料參照 JG/T 445－2014《無機干粉建筑涂料》和 JC/T 2177－2013《硅藻泥裝飾壁材》檢測。

2.2 液態無機建筑涂料的比較

選取了 4 個典型品種的液態無機建筑涂料，它們的紅外光譜圖和熱失重曲線，分別如圖1和圖2所示。

圖1 液態無機建筑涂料的紅外光譜圖

圖2 液態無機建筑涂料的熱失重曲線

通過對 4 個液態無機建筑涂料的紅外光譜圖的解析和熱失重曲線的分析，確認了其樣品種類（主要粘結成分）、有機物含量、碳酸鈣含量等信息，列于表1中。

WJ-15、WJ-14 是傳統意義上的液態無機建筑涂料，其主要粘結成分分別為堿金屬硅酸鹽、硅溶膠和少量乳液，碳酸鈣含量不是特別高，因為堿金屬硅酸鹽和硅溶膠的粘結性能比較好，所以有機物含量（有機乳液）的含量不用特別高。

表1 液態無機建筑涂料的成分分析

WJ-4 和 WJ-24 是以灰鈣粉和乳液為主要粘結成分的液態無機建筑涂料，它們的配方中碳酸鈣的含量也比較高，其中 WJ-24 的碳酸鈣含量高達 33 %。因為灰鈣粉的粘結性能不如堿金屬硅酸鹽和硅溶膠，所以這一類產品中的乳液含量雖然增加的比較多，物理性能也不是特別好，僅能用作內墻產品使用。

2.3 粉狀無機建筑涂料的比較

筆者選取了 5 個不同品種的粉狀無機干粉涂料、有無機干粉建筑涂料、硅藻泥裝飾壁材、貝殼粉、玉石粉等。它們的紅外光譜圖和熱失重曲線，分別如圖3和圖4所示。

圖3 粉狀無機建筑涂料的紅外光譜圖

圖4 粉狀無機建筑涂料的熱失重曲線

通過對 5 個粉狀無機建筑涂料的紅外光譜圖的解析和熱失重曲線的分析，確認了其樣品種類（主要粘結成分）、有機物含量、碳酸鈣含量等信息，如表2所示。

表2 粉狀無機建筑涂料的成分分析

這 5 個粉狀無機建筑涂料都含有大量的碳酸鈣。WJ-8 的主要粘結成分為可再分散膠粉。另外 4 個粉狀無機建筑涂料的主要粘結成分中都有可再分散膠粉和氫氧化鈣。

WJ-8 中膠粉含量較高，漆膜的力學性能較好，基本可以達到 JG/T 445－2014《無機干粉建筑涂料》中外墻涂料的技術指標要求。

WJ-4 和 WJ-6 都是硅藻泥裝飾壁材，但是從紅外光譜上可以看出 WJ-6 中無定形二氧化硅的含量明顯高于 WJ-4。若這些無定形二氧化硅都是硅藻土的話，那么 WJ-6 的調濕性能會明顯的優于 WJ-4。WJ-5 為貝殼粉，因此其成分中沒有滑石粉和二氧化硅等成分，碳酸鈣含量最高。WJ-5 中的碳酸鈣均為方解石型的，其可能為來自牡蠣的。WJ-7 的成分與 WJ-4、WJ-5、WJ-6 的成分基本一致，物理性能也基本一致。被稱為玉石粉，可能是指其中填料粉體是由某種玉石粉碎而來的。這 4 個產品的物理性能類似，都只能作為內墻涂料使用。

3 結 論

本文介紹了無機建筑涂料的標準體系和對產品的技術要求，同時分析了液態和粉狀無機建筑涂料的成分和物理性能，說明了堿金屬硅酸鹽、硅溶膠類液態無機建筑涂料、無機干粉建筑涂料適用于內外墻使用，其他類液態無機建筑涂料和粉狀無機建筑涂料適用于內墻使用。