硅酸盐系隔热涂料的配方研究.pdf

摘要：隔热涂料的研究出现，有效的解决了建筑、墙体和金属的热传导性。

从而降低了物体表面涂层和内部环境的温度，达到改善工作环境，降低能耗的目

的。硅酸盐系涂料以其优良的经济性、可靠的绝热性、操作的方便性等优势，已

成为当今隔热建筑涂料方面的发展热点。本文将深入讨论这种制作工艺简单，环

保无毒，可以涂刷在金属表面或者墙体上，干燥后能起到较佳隔热作用的环保型

硅酸盐系隔热涂料。

关键词：隔热涂料；硅酸盐

一、硅酸盐系保温涂料的优点

隔热涂料，又称为绝热涂料，是一种新型的功能性涂料。它能够有效地阻

止热传导，降低表面涂层和内部环境的温度，从而达到改善工作环境，降低能耗

的目的。因其优良的经济性、方便的适用性和可靠的绝热性等优势，正逐步成为

新的建筑节能材料。

硅酸盐保温涂料是当前应用最广泛的保温涂料。这类保温涂料最初以松解

过的海泡石作为主要原料，以水玻璃为主要黏结剂。除海泡石外，还加入大量的

膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、漂珠、粉煤灰、硅藻土、石棉、玻璃棉、矿棉、硅酸铝

纤维等；所用黏结剂也由单一的水玻璃发展为石膏(常温)、水泥(常温)、高铝水

泥(中温)、硅溶胶(高温)等复合使用。此外，还通过加入各种外加剂来改善涂料

性能，如流动性、硬化性、憎水性、耐高温性、反射性等。经过机械打浆、发泡、

搅拌等工艺制成膏状保温涂料。

硅酸盐保温涂料具有导热系数低，干容重轻，保温性能好等优点。导热系数

为0.03w/m.k，干容重在每立方米150kg左右，承受温差大，绝冷又防火。最高

使用温度为800℃，最低使用温度为-40℃。可塑性强，粘结力好，使用寿命长。

粘结力可达2000N以上，产品呈封闭微孔和网状纤维结构，与设备及管道的热

胀同步，具备不开裂，不起皱，不变形的特点，不存在老化和粉化现象，其使用

寿命比传统保温材料长3倍，涂敷层薄，用量小，施工方便，综合造价低，其产

品用量只有传统保温材料用量的1/5，且施工不需要停产，不用包裹，不需加固

辅助材料。憎水性好。该材料可在表面形成一种不吸水的保护层，憎水度大于

98%，是一种很好的憎水保温材。

二、硅酸盐无机保温涂料的组成及工艺。

涂料主要由基料、粉料和纤维料、添加剂三部分组成，单纯的使用某一种基

料和粉料都不能完全达到理想的粘接和保温效果，改性是一种必要的手段，下面

将分别针对隔热涂料的配方进行对方研究，得出最理想的保温涂料配方。

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隔热涂料需要一定的成膜物质将其他粉料结合起来，采用的成膜物质主要是

无机和有机两类，在高温下粘结剂的使用主要以水玻璃（硅酸盐）、硅溶胶、复

合磷酸盐等无机胶粘剂为主，而在常温或者较低的温度下常使用粘结性能更好的

有机类基料，如聚乙烯-丙烯酸酯乳液、聚丙烯酸酯乳液以及各种合成树脂。有

时候，为了追求某些复合的性能，例如保证涂料具有较好的粘结性能的同时还具

有较高的耐热性能，常常需要将无机基料和有机基料复合使用的形式作为涂料的

粘结剂。本文主要介绍以水玻璃，即硅酸盐为粘结剂的无机粘结剂。

2.粉料和纤维料

用于隔热涂料中的粉料，一般是些轻质、多孔的物料，像膨胀珍珠岩、膨胀

蛭石、硅藻土以及粉煤灰空心微珠等。一般粉料的加入量为填料总量7~25%，

此外，在厚涂的隔热涂料中往往需要加入适量的纤维料，可以保证最终涂层体系

的强度。主要的纤维料有石棉、海泡石、坡缕石以及硅酸铝纤维。纤维料的用量

不宜太多，一般在填料总量的3~10%。

3.添加剂

在实际涂料配制中需要根据原材料的情况选择添加能起到特殊效果的物料

作为添加剂，例如使用膨润土、羟甲基纤维素作为增稠剂；分散作用好的表面活

性剂（根据原材料情况决定选用阴离子或阳离子型）以使纤维料和粉质料在水中

充分分散；使用低表面张力的表面活性剂，能够在涂料中引入适量的气泡，降低

涂料密度，提高绝热性能。有时还要根据需要选择固化剂（例如使用磷酸盐类基

料时），以提高涂层的粘结性能。

4、隔热涂料的制备工艺

无机涂料的制备工艺与有机涂料类似，配制涂料常用的颜填料有钛白粉、氧

化锌、碳酸钙、滑石粉、高岭土、云母粉、石英等，以及一些特殊的隔热填料。

制备过程一般是先将颜、填料等固体物料分散或研磨制成色浆，然后把基料、色

浆及其他辅助成分按配方规定混合，再经过球磨、过滤、包装等工序即可成品。

三、配方比例

1、基料的配方比例。

基料主要是由粘合剂组成，无机涂料的粘合剂目前主要由水玻璃（硅酸盐）、

硅溶胶、复