不仅仅面向专业人士

2023年03月9日 Read time: MinutesMinute

供硅酸盐涂料使用的新型有机硅添加剂

事实证明,硅酸盐涂料和抹灰在注重环保的业主群体中备受青睐。新型SILRES® BS 338有机硅添加剂可提高硅酸盐涂料和抹灰的储存稳定性,并且使用更方便。

业主们希望内墙涂料既能自然地调节室内环境,又能抑止霉菌滋生——这正是硅酸盐涂料和抹灰的用武之地。但问题是,硅酸盐涂料不怎么易于使用,因为它们必须用湿碰湿工艺快速施工,才能生成均匀、美观的涂层表面。“这就是为什么与专业工人不同,DIY装修爱好者至今仍不愿使用硅酸盐内墙涂料的原因。”瓦克有机硅业务部门高性能解决方案部市场营销经理Lenine De Sousa Gomes先生介绍道。

此外,硅酸盐涂料的储存稳定性通常不甚理想。他补充道:“但如今,这种情况即将改变,因为瓦克已研发出一种名为SILRES® BS 338的新型有机硅添加剂,可提高硅酸盐内墙涂料的储存稳定性,使用起来也更方便。”

硅酸盐涂料必须用湿碰湿工艺快速施工,这就要求DIY装修爱好者有一定的实践经验。

钾水玻璃基料

硅酸盐涂料和抹灰是以钾水玻璃为基料的矿物涂料,而钾水玻璃是碱和硅酸盐的水溶液。水玻璃经硅化反应固化时,可与其它硅酸盐材料(如,涂料或抹灰中的填料)或待涂覆的矿物墙面持久粘接。

固化后的涂层坚硬,带有开放气孔,因此蒸汽透过性出色。“这意味着,硅酸盐内墙涂料可确保墙体和室内空气之间的水分交换几乎畅通无阻。”瓦克有机硅业务部门博格豪森高性能解决方案部门应用实验室负责人Martin Sebald先生介绍说。透气性是硅酸盐内墙涂料的一个关键优势,也是它们在注重环保的业主群体中深受欢迎的原因之一。

“硅酸盐内墙涂料可确保墙体和室内空气之间的水分交换几乎畅通无阻。”

Martin Sebald先生,瓦克有机硅业务部门技术营销

抑止霉菌滋生的碱性环境

含有水玻璃成分,是硅酸盐涂料和抹灰的另一个优势,因此,它们具有高碱性,pH值通常在11至11.4之间,可抑止霉菌滋生,再加上具有透气性,霉菌便更难在涂覆墙面上滋生。此外,硅酸盐涂料没有任何气味,并且不含溶剂或生物杀伤剂,可用来配制表面持久美观的亚光涂料。“因此,硅酸盐内墙涂料和抹灰能够创造健康的室内环境,尤其适合过敏人士居住。”De Sousa Gomes先生表示。

只要选择了硅酸盐涂料,专业粉刷工便越来越倾向于使用硅酸盐乳液涂料,近几年尤其倾向于硅溶胶硅酸盐涂料。除矿物成分外,这两种硅酸盐涂料还含有一种可再分散乳胶粉,以及一种或多种添加剂。可再分散乳胶粉的用量通常很少,以确保干燥后,涂层具有出色的蒸汽透过性,

而那些添加剂通常含有机硅,主要功能是让硅酸盐乳液涂料和硅溶胶硅酸盐涂料具备粉刷工和抹灰工需要的特性。使用硅酸盐涂料需要考虑的3个关键点是:

  • 硅酸盐涂料具有相当高的粘度。如果不用添加剂改性,硅酸盐涂料在刷涂或辊涂时流动性较差,涂层表面会不平整,并产生条纹。
  • 如果储存时间过长,硅酸盐涂料的粘度通常会急剧上升,最终无法使用。
  • 硅酸盐体系本身具有亲水性,亦即,会吸收水分,因此需要加入一种对应的添加剂,以使涂料兼具憎水性和高透气性。

此外还必须考虑到这些涂料的高碱性。硅酸盐涂料中所有成分都必须在储存期间耐受高碱性环境。瓦克应用工程师Sebald先生知道:“迄今为止,这始终是有机硅添加剂的一个关键障碍,碱性介质最终会让很多商用有机硅添加剂失效。”添加剂一旦失效,未开封原始容器中的硅酸盐涂料,其性能在储存期间便会开始退化。

有机硅添加剂对涂层表面的作用

有机硅添加剂(有效成分):

- 倾向于迁移到涂料表面
- 部分会渗透到涂料中
- 所含官能团可形成持久的化学键

硅树脂

- 存在于涂料结构中(在填料、颜料上)

大量测试

解决方法是使用SILRES® BS 338。这种新型有机硅添加剂是一种反应性官能化聚二甲基硅氧烷的水基乳液,由Sebald先生领导的瓦克博格豪森实验室研发而成。据Sebald先生介绍:“它用作有效成分的有机硅由于具有特殊的化学结构,可耐受硅酸盐涂料的高碱性环境,因此能够在长时间内保持有效。”

这意味着,用它制成的硅酸盐涂料即使长期储存,也能拥有与产成时相同的性能。瓦克应用工程师对刚生产出来的和经储存的硅酸盐乳液涂料及硅溶胶硅酸盐涂料样品进行了大量实验室测试,验证了这一点。

pH值在11至11.4之间——硅酸盐涂料通常都具有这样的高碱性,再加上透气性,可有效抑止霉菌滋生。

与典型的液体有机硅相同,SILRES® BS 338含有一种具有低表面张力的有效成分,可确保涂料在涂覆时能够更充分地润湿基材,从而提高涂料的流动性。此外,这种有机硅还可降低液体涂料的粘度,让涂料更易于涂覆,即使是不够熟练的用户,也能涂得平整、无条纹。

这种新型有机硅添加剂可赋予涂料各种持久的效果。涂料的耐久性源自添加剂有效成分中的官能团,这些官能团在涂料固化时会与填料和颜料表面发生化学反应。此外,SILRES® BS 338还能让涂料具备憎水性,

大大降低涂料的毛细吸水率,从而减弱其吸水性和透水能力,刚产出的硅酸盐涂料和已在室温下储存3个月或6个月的涂料同样如此。根据DIN EN ISO 7783标准对水汽扩散阻力进行测量表明,用SILRES® BS 338对涂料进行改性并不会降低涂层的透气性,亦即,蒸汽可继续从涂层扩散出去。

降低吸水性

室内硅酸盐涂料通常需要涂覆两层,因此,它们的憎水性对液体涂料的施工也有影响。这是因为第一道涂层本身具有憎水性,这时,基材的吸水能力会更弱,第二道涂层的渗透能力也就更低,涂层保持润湿的时间因此会更长。这时,施工人员在上第二道涂层时就能有更多时间调整不满意的地方。由此可见,SILRES® BS 338能够延长第二道涂层的晾置时间。

室内涂料的一个重要特性是具有耐湿磨性,能够体现涂料的耐擦洗能力,因此是衡量涂料韧性和机械强度的一个重要指标。耐湿磨性可通过测量涂料在受机械应力作用后减少的厚度(以毫米为单位)来确定,并根据厚度减少的情况,依照DIN EN ISO 11988标准划分内墙涂料的耐湿磨性等级:韧性最高的为1级(Class 1),最低的为5级(Class 5)。

SILRES® BS 338可让涂料具备憎水性表面,在涂覆时让第二道硅酸盐涂层更长时间地保持润湿,从而更易于修整。

对用SILRES® BS 338新型有机硅添加剂改性的硅溶胶硅酸盐涂料进行的实验室测试表明,它的耐湿磨性与未经这种添加剂改性的参照涂料大体相同。参加SILRES® BS 338研发工作的Sebald先生介绍说:“尤其在与SILRES® BS 168(一种用于调整硅酸盐涂料pH值的著名产品)结合使用时,SILRES® BS 338可显著提高涂料的机械强度。”

瓦克建筑涂料领域专家们对这种新产品一致好评。De Sousa Gomes先生总结道:“涂料生产商能够借助SILRES® BS 338,配制出比传统硅酸盐涂料更具出色的储存稳定性、且更易使用的硅酸盐内墙涂料。有了这种新型有机硅添加剂,新一代硅酸盐内墙涂料的诞生指日可待。”