论文总字数：22902字

摘 要

在涂料行业迎来发展期的同时，无机涂料的研究工作也应得到足够的重视。此次实验我的课题为：矿渣基水性外墙涂料。在实验过程中，我们采用钠水玻璃激发矿渣的碱矿渣体系为基础，以矿渣、水玻璃为基料，以TiO₂为填料，以乳胶粉、减水剂、偏高岭土为外加剂进行涂料基料的抗压强度；以硫铝酸盐水泥、羟乙基纤维素（HEC）、分散剂为功能性助剂，调节拌合物的工作性，进行涂料的粘度实验。通过对各种原料进行复配和改性，通过实验所得数据的比较分析，从而选出优良的配方来制备性能优异的矿渣基水性外墙涂料，最后进行了涂层性能测试和微观表征测试，来进一步探索研究涂料的工作性能和水化机理。

关键词：涂料 矿渣 水玻璃 碱矿渣体系

Abstract

While the paint industry is ushering in the development period, the research work of inorganic coatings should also receive sufficient attention. My subject for this experiment was: slag-based water-based exterior wall coating. In the experimental process, we used sodium water glass to stimulate the slag alkaline slag system, based on slag, water glass as the base material, TiO₂ as filler, latex powder, water reducer, metakaolin as additive for the paint base material The compressive strength; with sulphoaluminate cement, hydroxyethyl cellulose (HEC), dispersant as functional additives, adjusting the workability of the mixture, the viscosity test of the coating. Through the compounding and modification of various raw materials, through comparative analysis of the data obtained from the experiment, excellent formulas were selected to prepare excellent slag-based waterborne exterior wall coatings. Finally, coating performance tests and microscopic characterization tests were performed. To further explore the study of paint performance and hydration mechanism.

Keywords: coating; slag; water glass; alkali slag system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景与研究意义 1

1.2无机外墙涂料及研究现状 2

1.2.1无机外墙涂料概述 2

1.2.2国内外研究应用现状 2

1.3矿渣基水性外墙涂料 4

1.3.1矿渣 4

1.3.2水玻璃 5

1.3.3碱矿渣体系水化机理 6

1.4课题研究思路 7

1.5研究目标与试验内容 7

1.5.1研究目标 7

1.5.2试验内容 8

第二章 实验原料和实验方法 9

2.1实验原料 9

2.1.1基料 9

2.1.2填料 10

2.1.3外加剂 10

2.1.4功能性助剂 10

2.2实验方法 11

2.2.1涂料基板制备 11

2.2.2基料抗压强度实验 12

2.2.3涂料黏度测定 12

2.2.4涂层性能测试实验 12

2.2.5水化产物X-射线衍射分析 13

第三章 外墙涂料的制备与性能测试 14

3.1基料抗压强度测定试验 14

3.1.1水灰比 14

3.1.2填料TiO₂的掺量 15

3.1.3乳胶粉的掺量 16

3.1.4减水剂的掺量 17

3.1.5偏高岭土的掺量 18

3.2涂料粘度测定试验 19

3.3涂层的性能测试 21

3.3.1涂层表面干燥时间测定 22

3.3.2涂层耐水性能测试 22

3.3.3涂层耐碱性能测试 22

3.3.4涂层耐温变性能测试 23

3.4水化产物的X-射线衍射分析 23

3.5工作总结 24

第四章 实验结论 25

参考文献 26

致谢 28

第一章 绪论

1.1选题背景与研究意义

近些年来，伴随着我国经济的快速发展，人们对基础设施的需求也日益增加。在政府及人民的共同努力下，城市化进程飞速推进，全国已建成一大批建筑、房屋和办公楼，由此对于外墙装饰材料的需求也是得到了极大的增长。而传统的许多无机外墙装饰材料如：装饰石材、玻璃幕墙、外墙饰面砖、铝塑板等，虽然仍在被应用，但在其应用过程中，都存在或多或少的因自身性能缺陷而引起的问题：

建筑工程中经常使用的装饰石材主要有大理石、花岗岩等，由于它们不但有着较高的强度，耐酸碱、耐冻，还能够通过雕刻加工出漂亮纹理，这种可加工性及艺术性使之得到了人们的追捧。但是基于这种石材耐火性能较差，经历外界物理冲击时易断裂，表面很容易产生明纹，从而影响其装饰效果，而且许多石材有不同程度的色差，达不到期望的装饰效果。从运输、施工方面来讲，这些石材大多都是大体积、大质量的块状或板状材料，各种操作都比较困难，成本较高却不便整修翻新。综上种种，所以装饰石材的利用受到了许多的限制，而且这种自然原料的大量开采利用对地形地貌的破坏和资源的浪费都是极其严重的，值此环境问题日益得到重视的时代，其利用前景也是进一步缩窄；

玻璃幕墙尽管美观，富有现代感，但其所带来的城市“光污染”现象^[1] ，即：在现代化都市它反射的太阳光线总是太过强烈，这极大地影响了周围人的日常工作生活。在这种强烈光线中，周围行人总会被影响视线；其反映的周围镜像也会使行车司机判断失误，导致交通安全事故不断上演。此外，高层建筑的玻璃幕墙作为“候鸟杀手”，成为候鸟大规模迁徙时路线上的路障。作为人类，我们时刻提醒自己，要保护环境，要善待同住地球村的其他生命，而这种装饰材料的大量应用已经使得这些候鸟的正常栖息、迁徙和其他生活活动遭到很大的干扰，因此在这个材料的选择应用上，我们应该做到谨慎对待。

外墙饰面砖作为装饰材料，它在物理性能方面具有不错的强度、硬度，而且其表面平滑，有着一定的自洁性，且便于清洗；在化学性能方面，化学稳定性较好，色彩方面也不存在褪色问题。然而其生产能耗大，烧成过程中大量消耗土地资源，且会造成大量的资源浪费。另外，外墙饰面砖与外墙墙体之间的粘结力不高，在使用过程中易空鼓脱落，因此造成的安全问题也令其快速地被其它装饰材料所替代，从而淡出了市面；

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