真正的硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料是由鉀水玻璃、K2SiO3xH2O與石灰、石英填充物和礦物顏料混合而成。

一旦涂在墻上，無(wú)機(jī)涂料就會(huì)吸收空氣中的二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)生成SiO2xH2O和K2CO3，因此無(wú)機(jī)硅酸鹽涂料涂層被認(rèn)為是極具耐用和耐候性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它的無(wú)機(jī)礦物涂料。

發(fā)展歷史

煉金術(shù)士到處尋找點(diǎn)金石（據(jù)說(shuō)那是能把賤金屬變成金銀等貴金屬的東西），有一天他們?cè)诒跔t中發(fā)現(xiàn)了閃閃發(fā)光的“玻璃珍珠”，其實(shí)那就是沙子與鉀堿在爐中加熱生成了水玻璃（玻璃珍珠）。19世紀(jì)，根斯海姆的范·貝爾和奧格斯堡的約翰·戈特弗里德·丁勒首次將水玻璃小圓窗格制造出來(lái)。約翰·內(nèi)波穆克·馮·富克斯首次嘗試用水玻璃制造涂料。

1878年，為巴伐利亞國(guó)王路德維希一世工作的工匠阿道夫·威廉·凱姆，開(kāi)發(fā)出具有石灰外觀但耐久性更強(qiáng)的無(wú)機(jī)涂料，并于當(dāng)年申請(qǐng)了第一份無(wú)機(jī)硅酸鹽涂料專(zhuān)利。從那時(shí)起，這些無(wú)機(jī)涂料就交由奧格斯堡附近的迪多夫的繼任公司KEIM FARBE制造。直到今天，KEIM FARBE涂料公司（中國(guó)稱(chēng)為礦牌涂料）仍以他的名字命名，KEIM FARBE涂料公司是世界上最知名的無(wú)機(jī)硅酸鹽涂料的生產(chǎn)商之一。

1894年，Ludwig Beeck在布雷斯勞建立了自己的公司，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)基于水玻璃的純無(wú)機(jī)硅酸鹽礦物涂料。他用貝殼(BEECK)純無(wú)機(jī)涂料實(shí)現(xiàn)了涂層和微孔基板表面的緊密結(jié)合，BEECK純無(wú)機(jī)涂料是一種無(wú)機(jī)礦物涂料總稱(chēng)，特別適用于那些有珍貴價(jià)值的歷史建筑材料。這些原始配方生產(chǎn)的無(wú)機(jī)涂料至今仍用于保護(hù)建筑遺產(chǎn)，并以其豐富的色彩多樣性和長(zhǎng)久的耐用性給人們留下了深刻印象。19世紀(jì)70年代以來(lái)，用無(wú)機(jī)硅酸鹽礦物涂料涂敷的位于施威茨的市政廳，位于瑞士萊茵河畔斯坦因的“白鷹”旅館，以及位于德國(guó)奧斯陸和特倫恩斯坦因的外墻立面，至今依然保存完好。

20世紀(jì)50-60年代，隨著新的更便宜的合成樹(shù)脂乳液涂料繁榮發(fā)展，無(wú)機(jī)涂料幾乎被遺忘，無(wú)機(jī)涂料廠商遭遇并經(jīng)歷了前所未有的困難發(fā)展時(shí)期。在多孔無(wú)機(jī)礦物建筑材料上使用合成樹(shù)脂涂料造成原始建筑結(jié)構(gòu)損害嚴(yán)重。盡管合成樹(shù)脂乳液涂料的發(fā)展趨勢(shì)明顯，但BEECK的陳法布韋克和凱姆仍然致力于純無(wú)機(jī)涂料涂層系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。

性能

無(wú)機(jī)涂料含有無(wú)機(jī)顏填料，以及以鉀為基礎(chǔ)的堿金屬硅酸鹽（水玻璃），也稱(chēng)為硅酸鉀或液態(tài)硅酸鉀。使用時(shí)，純無(wú)機(jī)涂料不是形成薄膜漆層，而是通過(guò)硅化永久粘合到基材上。

這種硅化結(jié)合使得涂層和基材之間具有高度持久的連接。純無(wú)機(jī)涂料具有很強(qiáng)的抗紫外線特性。基于丙烯酸酯或硅膠樹(shù)脂的涂料，在紫外線下容易變脆，并產(chǎn)生裂紋，但基于水玻璃的純無(wú)機(jī)涂料卻能多年保持穩(wěn)定。與基板的化學(xué)融合和粘合劑的耐紫外線穩(wěn)定性是硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料壽命極高的根本原因。

硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料需要在硅基底表面進(jìn)行粘結(jié)。因此，它們非常適合礦物基材，如礦物石灰?guī)r和水泥基灰泥和混凝土。但是這種純無(wú)機(jī)涂料并不適合用在木材和金屬表面。硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料對(duì)水汽的滲透性與礦物基材相當(dāng)，因此硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料不會(huì)抑制水汽的擴(kuò)散。基材結(jié)構(gòu)中所含的水分能夠毫無(wú)阻力地通過(guò)無(wú)機(jī)涂層向外擴(kuò)散：這樣可以保持墻壁干燥并防止結(jié)構(gòu)損壞。這一附加特性有助于避免建筑材料表面的水凝結(jié)，減少藻類(lèi)和真菌侵?jǐn)_的風(fēng)險(xiǎn)，有一定的抗菌功效。水玻璃結(jié)合劑的高堿性增加了對(duì)微生物侵?jǐn)_的抑制作用，并不需要額外添加防腐劑。

無(wú)機(jī)涂料涂層不易產(chǎn)生靜電和熱塑性（在高溫下形成粘性），這在硅膠樹(shù)脂表面上很常見(jiàn)，因此粘附在表面的污垢顆粒較少，容易清潔。硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料的顏色非常穩(wěn)定。因?yàn)樗鼈冎粠в械V物色素，不會(huì)隨著紫外線輻射而褪色。

硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料以礦物原料為基礎(chǔ)，它們?cè)谥圃旌托Ч矫媾c環(huán)境相容。其高耐久性有助于保護(hù)環(huán)境資源，環(huán)保無(wú)污染。因此，無(wú)機(jī)硅酸鹽涂料越來(lái)越受歡迎，特別適合用在可持續(xù)發(fā)展建設(shè)和歷史古建筑的修復(fù)。

種類(lèi)

無(wú)機(jī)硅酸鹽涂料的發(fā)展經(jīng)歷了三代：

第一代純硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料由兩種組份組成，一種是彩色粉體顏料，另一種是液體水玻璃粘結(jié)劑。純硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料的生產(chǎn)需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

大約在20世紀(jì)中葉，第二代硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料被開(kāi)發(fā)出來(lái)。這種無(wú)機(jī)涂料添加了高達(dá)5%以上的有機(jī)添加劑（如丙烯酸酯分散劑、疏水劑、增稠劑等），能夠保存在容器中，使得他們隨時(shí)可用成為可能。這些也被稱(chēng)為"硅酸鹽乳液無(wú)機(jī)涂料"。這種涂料仍然是一種活性礦物涂料，通過(guò)硅化主動(dòng)與礦物基體結(jié)合。然而，通過(guò)添加更多的丙烯酸組份，能夠大大降低硅酸鹽涂料的成本，卻少了純無(wú)機(jī)涂料的那種耐久性。

自2002年以來(lái)，開(kāi)發(fā)了第三代硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料：硅溶膠硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料(Sol-silicate paint)。這種無(wú)機(jī)涂料主要成分為硅溶膠和水玻璃，其中堿金屬硅酸鹽仍然是主要粘結(jié)劑，硅溶膠僅僅用來(lái)對(duì)硅酸鹽進(jìn)行改性。有機(jī)部分被限制在5wt%以?xún)?nèi)，從而保留硅酸鹽的本身優(yōu)勢(shì)。溶膠硅酸鹽無(wú)機(jī)涂料允許在非礦物石膏上使用，利用硅溶膠粘結(jié)力較弱的特點(diǎn)減少涂料固化收縮應(yīng)力，來(lái)適用于更多基材的涂裝。這些涂料可以輕松、安全地應(yīng)用于幾乎所有常見(jiàn)的基材。

無(wú)機(jī)硅酸鹽涂料總結(jié)

環(huán)保、無(wú)毒應(yīng)用

高耐用性，特別適用于礦物基石表面

具有高的水汽滲透性

耐酸雨

抗菌

減少水泥材料的碳化