CN111039643B - 以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物,属于涂料技术领域，其技术方案以可降解无机材质为原料，不使用高分子聚合物为粘接剂，以水硬和气硬性无机凝胶复合成膜并辅以激发和增强物质，针对不同缓凝机理优选化学和物理复合缓凝方案，解决现有技术在环保降解、施工性能、涂层强度和抑制返碱返霜、制备成本难以兼顾的问题；其总体技术方案可扩展为厚质底层涂覆物和薄质面层涂覆物多种用途，分别满足基底找平、面层遮盖、调色装饰等市场需求，并保持干粉涂料特有的透气吸湿功能，适合市场广泛推广应用。

Description

以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物。

背景技术

随着国内建材涂料行业发展，建筑墙面装饰涂料已发展成为溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料主要三种形态，成份主要由四个部分组成：成膜物质、填料、助剂和分散介质。

溶剂性涂料的分散介质为有机溶剂，起着溶解和分散其有机成膜物质的作用，其成膜物质为合成树脂，其涂料挥发性有机化合物(VOC)的排放较高，如传统的乳胶漆和装饰漆。

水性涂料的分散介质为水，其成膜物质为聚合物高分子乳液，挥发性有机物的排放量较有机溶剂型涂料可降低六到七成，如可调色水性涂料、水性艺术涂料等。

粉末涂料的分散介质为水，成膜物质以无机凝胶物质与水溶性高分子聚合物结合成为多元成膜体系，涂料粉状化以后，能以干粉形态进行包装运输，其分散介质可以在使用时另行添加混合，如以腻子粉、灰泥、硅藻泥等为代表的厚质干粉涂料。

现有技术对以上三种涂料，均从不同的材料特性和成膜机理方面入手，通过减少或完全替换组分中的有机物质尤其是有机成膜物质的方式，改善涂覆组合物的环保特性。以下仅从与本申请最接近的（墙面干粉涂覆组合物）现有技术出发，就本申请需解决的技术问题的导出过程进行概述。

随着粉状建筑涂料的发展，粉末涂料已经能够很方便的使用性价比高、环保特性好、有许多独特性能优势的无机物质，从而使粉末涂料有着良好的环保、性能与功能综合优势，已发展成为具有透气吸湿、保温防霉、封碱找平的底层涂覆物和具有颜色、肌理装饰效果、净化空气、除醛抗菌、耐水抗污等多种功能的面层涂覆物两大类产品，但其成膜技术仍需不同程度地依赖有机高分子聚合物为粘接材料，且耐候抗污性较低、施工窗口局限性、附着强度不足、不能完全环保降解等技术问题仍然存在。

因此，在墙面干粉涂覆组合物的现有技术中，人们已经开始对无机干粉成膜技术进行更深入的研究并取得了一定的成果，申请人经调查汇总为以下现有技术：

一、从20世纪30年代提出“碱激发”理论开始，到20世纪70年代以此理论为基础开发的碱激发凝胶材料“地聚物”的研究，国内外在水泥混凝土、砂浆、建筑砌块砖等领域，对碱激发胶凝材料组成、水化产物及机理、物理力学性能及耐久性等方面研究已取得大量成果，并开始在墙面干粉涂覆物中进行技术尝试和应用。

如申请公布号CN105907133A专利申请公开了一种以灰钙为激发剂的无机聚合涂料，由偏高岭土、灰钙、轻钙粉、石英粉和钛白粉为物料混合而成；其以灰钙为激发剂，它主要以灰钙和偏高岭土材料为生产原料，通过化学反应生成水化钙铝黄长石，完全采用地质矿物原料，不含有有害化学物质及释放VOC的成分。

如授权公告号为CN104927419A一种反应成膜无机干粉涂料，其由无机成膜材料、填料和辅助材料组成，所述无机成膜材料由纳米或亚微米尺度具有高火山灰活性的硅质原料和钙质原料组成，余量为所述钙质原料；所述激活剂为水玻璃、硅酸钠、钾明矾中的任意一种或几种的混合物；所述硅质原料为白炭黑、微硅粉、超细玻璃微珠、二氧化硅干溶胶中的至少一种；所述钙质原料为灰钙粉、生石灰粉、熟石灰粉中的至少一种。

因碱激发技术来自于以碱性水泥为主要成膜物质的混凝土、砂浆领域，当其应用在墙面涂覆组合物时，需额外增加较高的添加物质成本来克服早期强度低、固化时间短、无水常温养护固化效果不好的问题，而且采用无机碱物质的同时带来的返碱渗碱的问题将更为突出。

二、以硅酸盐羟基、金属粉以及其余无机非金属材料进行多重交联反应形成络合物，从而摆脱通用涂料中以聚合物可分散乳胶粉等有机物为成膜物质的依赖性，解决减害化问题。

如授权公告号CN103289455B公开了一种无甲醛无VOC无机功能涂料、CN10389454B公开了一种负离子降解甲醛的无机功能涂料、CN103289453B公开了一种抑菌除味无机功能涂料，均在重钙、高岭土、膨润土、轻钙、钛白粉、滑石粉通用颜填料基础上，通过复掺硅藻土、氧化锆、氧化铝、碳化硅金属粉，以复配无机碱金属硅酸盐、磷酸二氢铝、蒙脱土凝胶为成膜组分，并分别掺加贝壳粉、负离子粉、无机抗菌剂分别制备得无甲醛无VOC、负离子降解甲醛、抑菌除味的无机功能涂料，通过增强交联密度，增加了涂料的致密度、附着力及剥离强度。其机理是通过碱金属硅酸盐与固化剂起化学反应形成难溶硅酸盐胶体从而成膜，由于在水溶液中碱金属硅酸盐与固化剂的反应速度较快，即使采取一定的缓凝措施也会在墙面涂覆施工过程中很快出现稠化，施工速度慢时甚至结块失效，施工性能较差。

三、通过使用生物胶体或植物淀粉等凝胶物质替代水溶性高分子聚合物粘接剂，或配合硅溶胶等无机凝胶物质和其他无机矿物质进行复合成膜。

如授权公告号CN106746934B发明专利公开了一种无胶型非光催化净化空中气甲醛的硅藻泥材料，主要由硅藻土、纤水镁石粉、伊利石粉、凹凸棒土、羟丙基甲基纤维素、淀粉、欧泊石粉、镧系元素氧化物粉末和纳米二氧化硅制成。其说明书指出：利用纤水镁石、伊利石、凹凸棒土和淀粉作为粘黏剂。由于前期将纤水镁石、伊利石、凹凸棒土、淀粉和羟丙基甲基纤维素等都采用真空搅拌、吸附的方式负载于硅藻土上，因此在与水的混合过程中减少了细小颗粒本身的团聚，减少了颗粒间的空气量，使水能够与粘黏剂充分接触，降低施工难度，提高硅藻泥材料的结合强度高。

或者，更多是前述碱激发凝胶材料“地聚物”、生物胶体或植物淀粉等凝胶物质与无机凝胶物质或碱金属硅酸盐物质的复配。

如授权公告号为CN105504894B发明专利公开了一种藻钙无机生态涂料及其制备方法，原料包括：藻类、含钙无机类基体、环境矿物微粉、纳米二氧化钛、硅酸盐激发胶体、缓凝剂、分散剂、去离子水。所述硅酸盐激发胶体由硅酸盐、碱金属氢氧化物、生物凝胶、去离子水复配而成；其中，所述硅酸盐为硅酸钠和/或硅酸钾；所述硅酸盐的模数为3 .3，波美度为40～45，固含量为30～33％；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾；所述生物凝胶为魔芋胶、卡拉胶、海藻胶中的一种或多种；本发明以硅酸盐激发胶体为成膜基体，与活性硅、钙源组分反应，改善了涂料的成膜性、成膜强度、附着力及耐磨性。

如授权公告号为CN107083086A发明专利公开了一种高空气净化性能纯无机功能涂料，其主要原料组成：含二氧化氯的水溶液、碱性无机材料、微硅粉、硅溶胶、氯化钠、硅藻土、凹凸棒土、海泡石、膨润土和无机填料；其说明书提到：是以高纯氢氧化钙微粉、微硅粉和硅溶胶为主要成膜物质。

以上技术方案虽然可以实现较高的无机特性，但是可以明显看到其制备成本较高，尤其对于涂覆量较大的墙面基底找平厚质涂覆材料而言，市场接受程度堪忧。

四、在传统墙面腻子的基础上采用石灰、高铝白水泥、炉渣等传统材料与植物淀粉、硅藻土、凹凸棒土、海泡石等无机活性物质进行一定组分的复配。

如授权公告号为CN101891980B发明专利公开了一种以脱硫石膏为基料的内墙腻子粉及其使用方法，其特征在于所述腻子粉由脱硫石膏、矿渣粉、铝酸盐水泥、滑石粉、石灰、钠基膨润土、甲基纤维素醚、羟丙基淀粉醚和氟硅酸钠组成，其说明书指出：该腻子粉辅以矿渣粉，铝酸盐水泥和石灰作为胶凝材料，以滑石粉为填料，并采用其他助剂进行改性，这种产品直接加水搅拌均匀后即可施工，刮涂容易，打磨性好，粘结强度高，耐水性和耐碱性优良，且表面光洁。

如授权公告号为CN105778607B发明专利公开了一种环保内墙腻子，组分包括：内墙腻子基粉；糯米胶；预糊化淀粉；竹炭纤维或竹炭粉；香料；纳米ZnO；水。所述的内墙腻子基粉包括重钙、灰钙和白水泥；其说明书指出：本发明通过所述比例的各物料协同配合，可显著增加所述的环保内墙腻子的抗裂性能、硬化强度、密实度和防霉抗菌、益生环保性能。

如授权公告号为CN107418282B发明专利公开了一种替代内外墙粉刷的找平腻子，其特征在于，找平腻子由水泥、消石灰粉、石英砂、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、抗裂纤维、纳米ZnO-Al2O3复合剂、受阻酚类抗氧剂以及添加剂配制而成；其说明书指出：水泥是粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。水泥将涂料中的溶剂和其他材料有效粘合，起到促进成膜的作用。

这种以碱性水泥基成膜物质为基础的墙面涂覆复配腻子，虽然在环保、强度、抗裂、防霉、成本方面取得较大进步，但是仍然存在易渗碱返碱、施工窗口期短、早期强度低、常温无水养护条件下固化效果不理想的技术问题；另外，在施工性、强度、调色一致性、手感等方面明显不能采用薄抹施工工艺进行墙面面层装饰。

综合以上，溶剂性涂料与水性涂料因其形态与施工特点同属薄质装饰涂料，虽可以实现多种颜色或浅表肌理的装饰效果，但其VOC值取决于有机溶剂、聚合物乳液的质量和其他水性助剂的环保特性，对居住环境健康仍造成影响，且成膜物质不具有透气吸湿性；同时，溶剂型涂料、水性涂料均为悬浊液体系，固含量大多在50%左右，其余为水或其它液态溶剂，至少半数的运输成本用在搬运最终要挥发的水或溶剂上，且生产制备过程产生的排放对环境造成污染。溶剂性涂料的环境友好度低，已逐渐面临淘汰；水性涂料因涂层较薄只适合进行墙面面层涂覆，不适合做为墙面基底找平涂覆使用。

粉末涂料虽环保特性较高，透气吸湿性较好，施工性能、附着强度和耐候性仍有待提高；现有技术在努力摆脱依赖有机高分子聚合物为粘接材料的同时，都不同程度带来制备成本增加、施工窗口期较短、抑制自身返碱和抗碱等问题突出；且面对底层和面层涂覆物不同的使用场景需求，需采用不同的技术路线和技术方案来分别解决。

因此，开发具有无机环保、透气吸湿特性，同时不添加有机聚合物粘接材料，具有环境友好全降解特性，兼顾施工窗口期和涂层强度，甚至能够同时满足墙面底层找平封碱和面层装饰罩面要求的干粉涂料技术方案，增加新的建筑涂料品类，提高与其他涂料的竞争力具有很大市场前景。

发明内容

基于以上，本发明提供了一种以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物，该技术方案完全以无机材质为原料，不使用高分子聚合物为粘接剂，以水硬和气硬性无机凝胶复合成膜并辅以激发和增强物质，针对不同缓凝机理优选化学和物理复合缓凝方案，解决墙面干粉涂覆产品在环保降解、施工性能、涂层强度和抑制返碱返霜、生产成本难以兼顾的问题；其总体技术方案可扩展为厚质底层涂覆物和薄质面层涂覆物多种用途，分别满足基底找平、面层遮盖、调色装饰等市场需求，并保持干粉涂料特有的透气吸湿功能，适合市场广泛推广应用。

为实现以上目标，本发明采用如下技术解决方案：

一种以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物，由以下重量百分比的原料组成：

无水硬石膏 10%-18%

高强半水石膏 32%-45%

硅灰粉 5%-10%

偏高岭土 10%-16%

重质碳酸钙 5%-24%

复合激发剂 1.5%-4%

增强剂 0.5%-1%

复合缓凝剂 0.2%-0.3%

保湿剂 0.2%-0.5%

增稠剂 0.1%-0.5%

防霉剂 0.1%-0.15%

滑石粉 0%-10%

分散剂 0%-0.3%

减水剂 0%-0.5%

消泡剂 0%-0.3%

无机颜料 0%-10%

上述原料的重量百分比之和为100%。

进一步的，所述无水硬石膏为工业一级无水硬石膏；所述高强半水石膏为采用高温蒸压法，升温时间为75分钟，蒸压温度为120℃条件下添加转晶剂水热处理的脱硫石膏浆体，制备而成的α高强半水石膏晶体，其晶型为短柱型，目数为180-240目；所述转晶剂的添加质量分数为1.8%十二水硫酸铝钾和0.08%柠檬酸钠；其成膜3小时后抗压强度可达15-25MPa，7天后抗压强度可达30-40Mpa；具有可塑需水量小，硬化孔隙率小硬度高，手感顺滑白度高等优点；上述两种石膏物质均为本发明所述涂覆组合物中的主要无机成膜物质。

进一步的，所述硅灰粉为一种呈纤维状的链状偏硅酸盐，其长径比大于10，主要成分为CaO和SiO₂，优选堆积密度500kg/㎥，表面积大于15000kg/㎡的加密硅灰粉；特有的纤维结构可以有效提高成膜强度和韧性，在一定条件下，可以生成具有凝胶性质的水化产物和次生激发物，且水化产物后期强度仍可不断增长，在本发明中起到成膜增强物质的作用。

进一步的，所述偏高岭土是以高岭土为原料，在适当温度下（600～900 ℃）经脱水形成的无水硅酸铝，主要成分为Al₂O₃\SiO₂,细度1250目，活性指数113的轻烧偏高岭土；在一定条件下，可以生成具有凝胶性质的水合铝酸盐\硅酸盐反应产物,从而获得相对稳定的凝胶体结构，这些水化产物不仅使涂层的抗压、抗弯和抗拉强度增强，而且水化生成的产物后期强度仍可以不断增长，在本发明中起到成膜增强物质的重要作用。

进一步的，所述重质碳酸钙是由天然碳酸钙矿物精研而成的粉末材料，粒度优选325目；该材料具有填充体积大，使涂料不易沉降，易分散，光泽好的优点，是本发明所述涂覆组合物中的主要填料。

进一步的，所述复合激发剂为煅烧十八水硫酸铝和硫酸钠组成；所述煅烧十八水硫酸铝为十八水硫酸铝分析纯在650℃条件下煅烧一小时后研磨粉体；所述硫酸钠为无水硫酸钠粉体；所述煅烧十八水硫酸铝在涂覆组合物中重量百分比为1%-3%；所述硫酸钠在涂覆组合物中重量百分比为0.5%-1%。

进一步的，所述增强剂为氯化钙；所述氯化钙在涂覆组合物中重量百分比为0.5-1%。

进一步的，所述复合缓凝剂由有机酸缓凝剂、蛋白质缓凝剂组成：有机酸缓凝剂为无水柠檬酸；蛋白质缓凝剂为骨胶；所述有机酸缓凝剂无水柠檬酸在涂覆组合物中重量百分比为0.1%-0.15%；所述蛋白质缓凝剂骨胶在涂覆组合物中重量百分比为0.1%-0.2%；所述复合缓凝剂在涂覆组合物中总体重量百分比为0.2%-0.3%。

进一步的，所述保湿剂为羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚中的一种。

进一步的，所述增稠剂为羟甲基淀粉醚或羟丙基淀粉醚、钠基膨润土中的一种；更进一步的，在本发明所述底层涂覆组合物中优选羟甲基淀粉醚或羟丙基淀粉醚中的一种；在本发明所述面层涂覆组合物中优选钠基膨润土做为无机增稠剂使用，使面层涂覆组合物具有更好的悬浮性和分散性，避免施工中出现的流挂现象，改善涂膜的机械和耐水性能。

进一步的，所述防霉剂为过硼酸钙或纳米氧化锌中的一种。

进一步的，所述滑石粉是一种水合硅酸镁粉，分子式为Mg3［Si4O10］(OH)2，优选粒度为800目-1250目化工级高细度滑石粉；是本发明所述面层涂覆组合物中所使用的强化改质性填料，具有粒度均匀、润滑性和分散性高的优点，其低表能的三层纤维状结构能够降低涂膜的可渗透性，增加涂膜的物理柔韧性，获得的光滑表面具有较高的疏水和耐磨蚀效果。

进一步的，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的一种；优选为六偏磷酸钠粉分散剂，以使本发明所述面层涂覆组合物中各主要成分在兑水混合后具有较高的分散性，不发生结团和沉降现象。

进一步的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂干粉；聚羧酸减水剂的多种活性基团可以提高无水硬石膏和α型半水石膏的螯合能力和分散稳定性，能促进形成网状结构，从而提高硬化体强度，在降低水膏比的同时仍可保持兑水混合物较好的流动性；聚羧酸减水剂在本发明所述面层涂覆组合物中也同时起到无水硬石膏和α型半水石膏成膜增强剂的重要作用。

进一步的，所述消泡剂为粉状硅氧烷类消泡剂；是本发明所述面层涂覆组合物在较大粉水比条件下使用的无机干粉消泡剂。

进一步的，所述无机颜料为矿物色粉铁红、铁黑、铁黄、铁棕、铁蓝、炭黑、群青中的一种或多种；或内核是低光学折射率云母，外层包裹高折射率金属氧化物的珠光粉；是本发明所述面层涂覆组合物中所使用的调色艺术装饰和改善视觉效果的功能性颜料。

以下对本发明技术方案中核心采用的水硬性和气硬性无机凝胶复合成膜和激发增强、抑制后期返碱返霜机理、针对不同缓凝机理优选复合缓凝方案的技术问题解决过程进行说明：

本发明以中性石膏基材料为主要无机复合成膜物质。目前，石膏类加工衍生的干粉原材料种类很多，其中硬石膏其结晶良好，比二水石膏致密坚硬，但水化活性很低，凝胶性较差，虽然其溶解度比二水石膏大，但其溶解速度较慢，水化硬化性能低。因此，天然硬石膏及其加工产物无水硬石膏利用率始终较低，大量废弃造成环境污染和资源浪费。

在现有技术中，通常采取粉磨、热处理和添加激发剂的三种方法对石膏的活性进行激发，其中粉磨和热处理方法均属于物理激发，本发明技术方案中所述的α高强半水石膏就是通过添加十二水硫酸铝钾和柠檬酸钠为转晶剂，改变石膏的结晶结构进行物理转晶，从而提高石膏的水化活性和强度的一种物理激发技术，制备而成的α高强半水石膏晶体呈短柱状，抗压强度可达30Mpa。

无水硬石膏是一种气硬性凝胶材料，其凝胶缓慢、早期强度低，优选出合适的硬石膏激发剂和配比是本发明需解决的主要技术问题之一。因碱激发技术在水泥、混凝土、砂浆领域的大量采用，人们也越来越多的将碱激发技术应用到墙面涂覆材料中，以实现最低的有机聚合物含量获得最大的环保特性和涂覆强度。但是，无机碱物质的加入带来的自身返碱、后期渗碱问题将更为突出。

本发明采用无水硬石膏酸激发原理对无水硬石膏进行活性激发，优选的复合激发剂为煅烧十八水硫酸铝Al₂(So₄)₃•18H₂O和无水硫酸钠Na₂So₄两种硫酸盐组成，其激发机理为：硬石膏在水化过程中遵循“溶解-析晶”原理，硫酸盐激发剂改变了硬石膏溶液在稳定态、介稳态、不稳定态的潜伏期、加速期和减缓期变化速率；在水化初期，硫酸盐为硬石膏溶液迅速提供了大量的硫酸根离子SO₄ ^2-，使硬石膏溶液处于稳定态和介稳态的潜伏期缩短；伴随着硬石膏的溶解，液相中钙离子Ca²⁺和硫酸根离子SO₄ ^2-浓度迅速增加，使二水石膏析晶过饱和度迅速增大，硬石膏溶液很快进入不稳定态的水化加速期，高过饱和溶液使二水石膏晶核很快长大到临界尺度以上并开始生长；晶体开始析出后，硬石膏溶液进入水化潜伏期，析晶的消耗使钙离子Ca²⁺浓度开始降低，潜伏期缩短，硬石膏进入水化加速期继续溶解，钙离子Ca²⁺浓度开始增加。由于液相中硫酸根离子SO₄ ^2-浓度很高，析晶的消耗量相对于溶液中硫酸根离子SO₄ ^2-总量较小，所以，硫酸根离子SO₄ ^2-浓度变化不明显。硬石膏在缩短了潜伏期、长时间处于加速期时，水化的程度明显提高，当硬石膏进入水化减缓期时，水化的程度已经相当高，从而使水化后的硬度性能得到明显改善。

可以得知，酸性激发剂加速了硬石膏的溶解，加速了过饱和度的形成，使析晶的活化能降低，析晶速度加快，水化率提高；因此，选择酸性激发剂应选择既能加速过饱和度形成和又能降低活化能的为佳；本发明人经试验综合比对，发现在添加不同物质的激发剂条件下，硬石膏水化产物的水化率、凝结时间、抗压强度、线膨胀率、耐水性和软化系数的差异较大，对比后优选硫酸铝和硫酸钠两种硫酸盐物质为激发剂；另外，本发明在对无水硬石膏采用激发技术的同时，将综合利用无水硬石膏缓凝时间缓慢的特点，结合本发明技术方案中的复合缓凝剂掺量，优选出满足凝结时间需求、强度损失最低的组分配伍；具体实施时的激发剂掺量应视整体技术方案中石膏及其他配伍组分综合确定，以获得技术方案最佳预期效果。

半水石膏与未经激发的硬石膏相比，具有更优异的凝胶性能，其凝结时间短、硬化快、早期强度高；在硬石膏中添加半水石膏也能够起到增大早期过饱和度、促进析晶，提高硬石膏早期水化率的作用，实质也是一种硫酸盐物质对硬石膏的激发作用。虽然半水石膏的添加可以提高复合石膏凝胶体系的早期强度，但仍是一种气硬性凝胶材料，耐水性较差，且因硬石膏水化产物中未水化体不可避免的存在，造成后期体积稳定性不良，线膨胀率高。

因此，本发明人为了扩大所述墙面涂覆组合物的使用范围和充分利用发挥其性能，除在技术方案中采用气硬性凝胶结构和酸激发机理的基础上，复合采用α高强半水石膏与高活性材料形成的水硬性石膏凝胶结构，在保证石膏硬化体结晶结构形成并具有一定强度的前提下，减少结晶接触点的数量，降低溶解度，从而使硬化体在后期空气潮湿或吸水条件下，仍可以持续提高强度，从根本上弥补气硬性凝胶形成的二水石膏结晶结构在湿扰度、软化系数、线膨胀率等方面性能的不足。

本发明选用硅灰石和偏高岭土作为高活性材料，硅灰石的主要成分为CaO和SiO₂，含少量Al₂O₃，偏高岭土主要成分为Al₂O₃和SiO₂，在与α高强半水石膏水化过程中可以生成胶体物质水化硅酸钙、水化铝酸钙以及结晶状的硫铝酸钙，反应过程如下：

凝胶材料中的石膏水化成二水石膏：

CaSo₄•0.5H₂O+1.5 H₂O→CaSo₄•2H₂O（反应式1）

结晶的二水石膏使凝胶材料凝结加速，并获得早期强度；随着凝胶材料中的石膏逐渐溶解，溶解后的石膏与高活性材料水化产生的铝酸钙反应生成稳定的硫铝酸钙：

4CaO•Al₂O₃•13H₂O+3(CaSo₄•2H₂O)+14H₂O→3CaO•Al₂O₃•3CaSo₄•32H₂O+Ca(OH)₂ （反应式2）。

其中，同时产生的Ca(OH)₂对高活性材料产生激发作用，生成水溶解度低、强度稳定的水化硅酸钙、铝酸钙和钙矾石，硬化体在空气、潮湿及含水条件下养护均依上述反应进行。硬化体早期的强度主要依赖于二水石膏晶体间的交叉连结，形成的二水石膏晶体为结构骨架，钙矾石晶体与水化硅酸钙凝胶分布在石膏晶体周围，未水化的高活性材料则分散填充在二水石膏骨架间隙中形成紧密接触，以保证水硬性凝胶物质后期进一步反应；所以，硬化体早期强度与半水石膏的强度有着直接关系，优选晶型为短柱状的转晶型α高强半水石膏；另外，高活性材料的细度越细，在凝胶材料中水化的面积越大，反应速度和凝结硬化越快，早期强度越高，且后期强度也可持续增长。本发明人优选硅灰粉为堆积密度500kg/㎥，表面积大于15000kg/㎡的加密硅灰粉；偏高岭土优选为细度1250目，活性指数113的轻烧偏高岭土。

值得提出的是，本发明是以凝胶材料在水化过程中（反应式2）产生的Ca(OH)₂来间接激发高活性材料，无需直接添加碱性激发物质；而且，对凝胶材料而言，α高强半水石膏本身对高活性材料也有活性激发作用，尤其对于Al₂O₃含量较高的活性物质效果更为显著。如果对高活性材料激发作用过大，虽硬化体早期强度发展迅速，但由于CaO以及Ca(OH)₂含量偏高，生成较多的水化硅酸钙覆盖在未水化的石膏及活性材料颗粒表面，将阻碍其继续水化，导致其后期强度增长缓慢；尤其CaO含量过高时，生成的单疏型硫铝酸钙还可能引起硬化体膨胀出现裂缝，导致后期强度降低；所以，α高强半水石膏和高活性材料的添加量与硬化体强度有着密切关系，具体实施时α高强半水石膏、硅灰粉和偏高岭土的掺量应视整体技术方案中无水硬石膏及其他配伍组分综合确定，以获得技术方案最佳预期效果。

在前述技术方案中，采用的酸性激发剂煅烧十八水硫酸铝Al₂(So₄)₃•18H₂O和无水硫酸钠Na₂So₄两种硫酸盐，在对无水硬石膏进行激发的同时，也将和前述石膏与高活性材料水化（反应式2）产生的Ca(OH)₂进行反应，直接生成钙矾石和碳酸钙，反应过程如下：

Al₂(So₄)₃+ 6Ca(OH)₂+25H₂O→3CaO•Al₂O₃•3CaSo₄•31H₂O （反应式3）

Na₂SO₄+Ca(OH)₂→CaSO₄+2NaOH（反应式4）。

首先，这对于生成更多的早期凝胶结构，提高硬化体的早期强度有直接作用；更为重要的是，在反应生成钙矾石的同时消耗了和Ca(OH)₂和Al₂(So₄)₃、Na₂SO₄，这对提高复合凝胶材料的水化程度、降低空隙率和吸水率，减小硬化体后期钙矾石的生成带来的体积变化有着重要的意义；同时，这种反应最大程度的减少了硬化体中碱性物质和酸性激发剂硫酸盐物质后期残留含量，可以直接起到减少硬化体表面后期渗碱和盐类物质返霜的作用。

本发明人针对提高复合凝胶材料的早期强度、收缩补偿和耐水性能，采用氯化钙作为增强物质。添加适量的氯化钙一方面可以促进胶凝材料中高活性材料的水化，产生更多的水化物质使硬化体内部更加致密，提高了强度对膨胀的抵抗能力，同时减少了毛细孔道，使水份的进入受阻，硬化体吸水量减少；另一方面，可以在凝胶材料水化过程的早期，在硬化体内部形成钙矾石之前，优先生成较钙矾石膨胀小的水化氯铝酸钙，使硬化体整体膨胀性变小。氯化钙作为一种氯盐类物质和前述酸性激发剂硫酸盐物质一样，需综合控制添加掺量，不然在整个水化过程中，如果不参与或未完全参与硬化体网络结构的形成，只是附着在水化产物晶体上，填充于硬化体的空隙内，那么，随着盐类物质被分离出来的量增多及外部环境的变化，硬化体中的盐类物质随着水份的迁移沿毛细孔隙向外发生离子迁移，富集在硬化体表面后将在适宜的环境条件下形成盐霜；这种盐霜和前述碱性物质的返碱和渗碱一样，都将形成污垢影响装饰效果和使涂层表面粉化影响强度及耐候性。

综上所述，本发明所述无水硬石膏、α高强半水石膏、硅灰粉和偏高岭土高活性材料、硫酸盐类激发剂和氯盐类增强剂的掺量都应在整体技术方案中综合考虑确定，以达到气硬性和水硬性复合凝胶材料最佳水化率和早晚期强度，最低孔隙率、吸水软化率和体积膨胀率，极低的返碱渗碱和返霜可能，获得技术方案最佳预期效果。

为了确保以石膏材料为主要成膜物质的涂覆组合物获得必要的施工性能，现有技术采用添加缓凝剂来延长凝结时间的方法来满足需求，但通过国内外现有技术多种实验和应用表明，不同的缓凝剂因其缓凝机理不同且较为复杂，主要通过络合吸附、沉淀覆盖、胶体包覆、改变液相浓度或多种机理同时作用来达到减缓或抑制二水石膏晶体成核与生长的目的。缓凝剂的添加使用将对石膏硬化体的强度带来一定的损失，强度损失与其缓凝效果正相关，不同缓凝机理也各有着不同的影响度；就单一缓凝剂而言，其缓凝时间越长，强度损失越大；但单一缓凝剂掺量与强度的关系并非呈线性，存在一个临界掺量，在该临界掺量之内对强度影响较小，超过该临界掺量，强度损失显著加大；然而，按照行业通用标准对墙面涂覆物，尤其是基底找平用的底层涂覆物要求，施工间隔时间大于5小时、均匀无结块、涂覆无障碍，加上温湿度季节因素，现有缓凝技术在施工窗口与强度损失矛盾之间存在较大技术瓶颈。

本发明采用有机酸缓凝剂和蛋白质缓凝剂复合的方式，在达到缓凝效果的同时，使各种缓凝机理的缓凝剂掺量均远低于临界掺量，在确保化学和物理缓凝作用各自发挥的同时，减少因机理作用重叠造成的负面影响，从而达到延长凝结时间的同时将强度损失降到最低。

本发明采用的有机酸缓凝剂为无水柠檬酸，其分子中含有三个羧基，一个羟基，柠檬酸分子的羧基与羟基可以和钙发生络合类的弱化学反应，形成柠檬酸钙覆盖在石膏表面来达到缓凝效果，其柠檬酸钙的稳定性与缓凝效果密切相关，PH值将一定程度影响这种络合物的稳定性；柠檬酸是一种弱酸，在低PH值下电离较小，缓凝效果较小；随着PH值增加到中性至弱碱性时，三个羧基全部电离，形成的柠檬酸钙络合物最稳定，缓凝效果最强，所以继续增加PH值对缓凝效果已无实际意义；再则，柠檬酸对硬化体强度的影响并不是由于对液相离子浓度和二水石膏饱和度的影响，其影响主要表现在抑制二水石膏晶核的形成与生长方面，络合物柠檬酸钙吸附在新生成的二水石膏晶胚上，降低晶胚的表面能，增加成核势垒能，晶胚到达临界成核尺寸时间延长，石膏的诱导期相应延长。

而且，由于吸附作用，柠檬酸掺量将直接影响络合物柠檬酸钙在石膏表面的覆盖程度，也将因为抑制晶核形成与生长的作用而改变二水石膏晶体形貌；当掺量低于一定临界值时，形成的二水石膏晶体只失去一个长轴端面的晶面或对原有晶体形貌改变较小；当掺量到达或超过一定临界值时，晶体将继续失去短轴侧面的晶面或对原有晶体形貌改变较大，随着掺量的加大，造成晶体长轴方向的尺寸不断减小，而短轴方向的尺寸却不断增大，二水石膏晶体的生长逐渐呈现扁平粗大的趋势；因此，晶体形貌的扁平粗化是造成二水石膏硬化体强度下降的直接原因，而络合物柠檬酸钙对晶面的选择性则是导致二水石膏晶体形貌发生改变的直接原因；控制柠檬酸掺量低于临界值，确保二水石膏晶体只失去一个长轴端面的晶面或对原有晶体形貌改变较小，是达到一定缓凝效果的同时尽量减小强度损失的有效技术手段。

本发明采用的蛋白质缓凝剂为骨胶，骨胶属于一种天然高分子多肽蛋白质，主要含有氨基、羧基和肽键等官能团，溶于水后可形成胶体吸附在二水石膏晶体的表面阻碍晶核的形成，也降低了晶核的表面能，使二水石膏晶体的成核与生长两方面都受到抑制，延缓了凝胶材料的诱导期，从而起到缓凝作用；虽然骨胶中的官能团会和钙离子发生一定的弱络合反应，但是，这种对晶体完全覆盖性的胶体保护层对晶体晶面并没有选择性，这种屏蔽了晶体之间相互接触，同时抑制了晶核生长与结晶网络形成的缓凝机理只改变了晶体尺寸，不会对晶体结晶习性和形貌造成影响，并且缓凝作用对PH值并不敏感，其总体而言是一种物理作用为主的缓凝机理，与前述有机酸缓凝剂的缓凝机理有着显著不同。

本发明人依据前述有机酸和蛋白质缓凝剂缓凝机理，结合本发明所述无水硬石膏凝结缓慢的特点及硬石膏激发方案、α高强半水石膏与高活性材料组成的水硬性凝胶材料、保湿剂、增稠剂技术方案及中性PH值环境，经试验综合比对确定：所述有机酸缓凝剂无水柠檬酸在涂覆组合物中重量百分比为0.1%-0.15%；所述蛋白质缓凝剂骨胶在涂覆组合物中重量百分比为0.1%-0.2%；所述复合缓凝剂在涂覆组合物中总体重量百分比为0.2%-0.3%，从而实现本发明所述的涂覆组合物在达到缓凝效果的同时，各缓凝剂掺量均远低于临界掺量，在确保化学和物理缓凝作用各自发挥的同时，减少因机理作用重叠造成的负面影响，从而达到延长凝结时间的同时将强度损失降到最低，并降低缓凝剂添加量，具有显著成本效益。

本发明所述的以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物的制备方法，具有工艺简单、过程控制容易的优点，利于工业化生产，包括以下步骤：按重量份称取各原料；将无水硬石膏、高强半水石膏、硅灰粉、偏高岭土、重质碳酸钙、滑石粉各无机成膜物质、高活性材料、填料预先混合得到混合物A备用；将复合激发剂、增强剂、复合缓凝剂、保湿剂、增稠剂、防霉剂、分散剂、减水剂、消泡剂预先混合得到混合物B备用；将A、B两种混合物再进行均匀混合，使用密封容器进行包装。

本发明所述的墙面涂覆组合物可按不同应用需求，对应调整技术方案各组成物质的配比，结合调整兑水混合物的粉水比例，扩展为厚质底层涂覆物和薄质面层涂覆物技术方案，形成具有耐水透气、抗碱抑霜、基底找平、面层遮盖、调色装饰等多种功能的产品；当采用批涂、喷涂或多种组合等厚抹施工工艺，可以对建筑墙面立面或顶面进行基底找平涂覆；或按不同的装饰面层涂覆需求，对应调整技术方案组成物质配比及兑水混合物粉水比例，配合各种矿物色粉和珠光粉无机颜料，采用滚涂、刷涂、喷涂、抹涂、拍涂、磨涂或多种组合等薄抹施工工艺，结合印花模板、拉丝排刷、梳齿、海藻棉、打磨器等艺术涂料施工工具，从而扩展为与其他市售的多种水性艺术涂料等效的薄质干粉艺术效果。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的一种以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物，以中性石膏基材料为主要无机复合成膜物质，在确保自身PH值中性或弱碱性的同时提高了硬石膏的利用率，避免废弃造成的环境污染和资源浪费；石膏基材料相比常规粉末涂料的常用无机成膜物质和填料，如白水泥、硅藻土、石灰等材料，具有自身白度与结晶度较高，调色分散性和遮盖率高、手感细腻顺滑的综合性优点。

本发明所述技术方案采用无水硬石膏酸激发技术形成气硬性凝胶结构，复合采用转晶型α高强半水石膏与高活性材料形成的水硬性凝胶结构，辅以氯化钙作为增强物质，从而使硬化体在后期空气潮湿或含水条件下，仍可以持续提高强度，从根本上弥补气硬性凝胶形成的二水石膏结晶结构在湿扰度、软化系数、线膨胀率等方面性能的不足。

本发明所述墙面涂覆组合物在水化过程中，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙以及结晶状硫铝酸钙、水化氯铝酸钙及钙矾石等低溶解度凝胶物质，并分散填充在二水石膏晶体骨架的空隙内，使硬化体内部更加致密，提高了硬化体强度对膨胀的抵抗能力和耐水抗软化能力。

本发明技术方案采用气硬性凝胶材料酸激发技术，并利用水硬性凝胶材料水化过程中产生的Ca(OH)₂来间接激发高活性材料，不直接添加碱性激发物质，避免了现有技术因碱激发物质的直接加入带来的自身返碱、后期渗碱问题；在生成各种低溶解度水化产物的同时，还消耗了余量的Ca(OH)₂和Al₂(So₄)₃、Na₂SO₄物质，提高了复合凝胶材料的水化程度，降低了空隙率和吸水率，避免硬化体后期钙矾石的生成带来的体积变化；同时，最大程度的减少了硬化体中碱性物质和硫酸盐类物质后期含量，直接减少硬化体表面后期渗碱和盐类物质返霜，避免后期形成污垢影响装饰效果和使涂层表面粉化影响强度及耐候性。

本发明所述的涂覆组合物在达到缓凝效果的同时，各缓凝剂掺量均远低于临界掺量，在确保化学和物理缓凝机理各自发挥作用的同时，减少因机理作用重叠造成的负面影响和功效浪费，在延长凝结时间的同时将强度损失降到最低，并可以降低缓凝剂添加量，具有显著成本效益。

综上所述，本发明提供了一种以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物，其技术方案以可降解无机材质为原料，不使用高分子聚合物为粘接剂，以水硬和气硬性无机凝胶复合成膜并辅以激发和增强物质，针对不同缓凝机理优选复合缓凝方案，解决现有技术在环保降解、施工性能、涂层强度和抑制返碱返霜、制备成本难以兼顾的问题；其总体技术方案可扩展为厚质底层涂覆物和薄质面层涂覆物多种用途，分别满足基底找平、面层遮盖、调色装饰等市场需求，并保持干粉涂料特有的透气吸湿功能，适合市场广泛推广应用。

附图说明

图1为湖南省质量技术监督局出具的《检验报告》封面页。

图2为湖南省质量技术监督局出具的《检验报告》第1页。

图3为湖南省质量技术监督局出具的《检验报告》第2页。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步的说明和解释，但并不对本发明造成任何限制。

以下实施例1-3为本发明底层涂覆组合物实施例；以下实施例4-7为本发明面层涂覆组合物实施例。

以下实施例1-7和对比例1-2中使用的原料如下：

无水硬石膏为工业一级无水硬石膏粉体；高强半水石膏为转晶型α高强半水石膏晶体，其晶型为短柱型，目数为240目；硅灰粉为长径比大于10，堆积密度500kg/㎥，表面积大于15000kg/㎡的加密硅灰粉；偏高岭土为细度1250目，活性指数113的轻烧偏高岭土；重质碳酸钙为粒度325目天然碳酸钙矿物精研粉；复合激发剂为煅烧十八水硫酸铝研磨粉体和无水硫酸钠粉体复配；增强剂为氯化钙粉体；复合缓凝剂为有机酸缓凝剂无水柠檬酸和蛋白质缓凝剂骨胶复配；保湿剂为羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚中的一种；增稠剂为羟甲基淀粉醚或羟丙基淀粉醚、钠基膨润土中的一种；防霉剂为过硼酸钙或纳米氧化锌中的一种；

滑石粉为细度800目-1250目，化工级高细度滑石粉；分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的一种；减水剂为减水剂为聚羧酸高效减水剂干粉；消泡剂为粉状硅氧烷类消泡剂；无机颜料为矿物色粉铁红、铁黑、铁黄、铁棕、铁蓝、炭黑、群青中的一种或多种；或内核是低光学折射率云母，外层包裹高折射率金属氧化物的珠光粉。

以上原料均为市场销售产品。

为节约篇幅、说明清楚，实施例1-3和对比例1-2底层涂覆组合物以表1说明如下：

表1：实施例1-3和对比例1-2物质组成及重量配比表

以上实施例1-3和对比例1-2底层涂覆组合物的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料；将无水硬石膏、高强半水石膏、硅灰粉、偏高岭土、重质碳酸钙各无机成膜物质、高活性材料、填料预先混合得到混合物A备用；将复合激发剂、增强剂、复合缓凝剂、保湿剂、增稠剂、防霉剂预先混合得到混合物B备用；将A、B两种混合物再进行均匀混合得到底层涂覆组合物，使用密封容器进行包装。

按前述底层涂覆组合物制备方法分别将实施例1-3和对比例1-2得到的底层涂覆组合物与清水按1:0.4-0.6的粉水重量比进行混合，用转速为1000r/min的电动搅拌机搅拌5-10分钟，静置5分钟再用转速为1000r/min的电动搅拌机搅拌5-10分钟，搅拌均匀后以批刮方式进行墙面底层涂覆施工，根据国家《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T 70-2009、《建筑外墙用腻子》JG/T 157-2009、《建筑室内用腻子》JG/T 298-2010标准，进行相应的容器中状态、施工性、耐水性、打磨性、粘结性等指标检测，实施例1-3均能满足墙面底层涂覆物规范要求。

对实施例1-3和对比例1-2底层涂覆组合物取样，经测试得到的部分数据见下表2：

表2：实施例1-3和对比例1-2的测试数据表

以上为底层涂覆组合物的粉水混合物及硬化体样本部分测试数据，其他耐水性和收缩率，水中养护后数据也体现实施例1-3均有晚期强度不同程度的增加，体积比较为稳定，但需水量需根据实施例不同进行现场调整，相同实施例配比组合物不同水量条件下测试结果也有少量区别。从以上数据分析得出：实施例1-3中随着无水硬石膏添加量的增加将延长一定的凝结时间，但强度也有相应下降，打磨性也同步增加，技术方案缓凝效果已完全满足墙面底层涂覆物5小时施工间隔的需求，早晚期强度已明显高于国家标准；对比例1未添加复合激发剂和增强剂，早晚期强度均明显低于实施例1-3强度，缓凝时间也有所延长，应与水化速率和程度有一定关系；对比例2未添加无水硬石膏和复合激发剂，凝结时间明显缩短，早期强度最高，但晚期强度仍低于实施例1-3数据。

为节约篇幅、说明清楚，实施例4-7面层涂覆组合物以表3说明如下：

表3：实施例4-7物质组成及重量配比表

以上实施例4-7面层涂覆组合物的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料；将无水硬石膏、高强半水石膏、硅灰粉、偏高岭土、重质碳酸钙、滑石粉各无机成膜物质、高活性材料、填料预先混合得到混合物A备用；将复合激发剂、增强剂、复合缓凝剂、保湿剂、增稠剂、防霉剂、分散剂、减水剂、消泡剂、无机颜料预先混合得到混合物B备用；将A、B两种混合物再进行均匀混合得到面层涂覆组合物，使用密封容器进行包装。

按前述面层涂覆组合物制备方法分别将实施例4-7得到的面层涂覆组合物与清水按1:1.1-1.6的粉水重量比进行混合，用转速为1000r/min的电动搅拌机搅拌5-10分钟，静置5分钟再用转速为1000r/min的电动搅拌机搅拌5-10分钟，搅拌均匀后采用滚涂或喷涂、刷涂或磨涂施工方法，在已处理平整干燥的墙面底层涂覆物上进行面层涂覆；涂覆次数和方式可按照装饰效果需求，待下层涂膜完全终凝干燥后再进行多次多色的滚涂或喷涂组合涂覆，也可在下层涂膜未凝或初凝期间进行多次多色的刷涂或磨涂组合涂覆，以获得墙面面层涂覆装饰效果。

按照国家《水溶性内墙涂料》JC/T423-1991标准，进行相应的容器中状态、遮盖率、附着力、耐水性、耐洗刷性等指标检测，实施例4-7均能满足墙面面层涂覆物规范要求。分别将实施例4-7得到的面层涂覆组合物与清水对应表4所示的粉水重量比进行混合，搅拌均匀后对应表4所示各实施例的施工方式和测试环境，在10A标准罩光黑白格卡纸基底上均匀涂覆两次，两次间隔时间＞5h, 放置24h，得到实施例4-7测试涂层1。

使用杠杆千分尺法分别测量实施例4-7测试涂层1上、中、下三个位置点涂层厚度，各点测量厚度的算术平均值结果见表4所示；按GB／T 9756-2009中5.10规定的测试方法分别测量实施例4-7测试涂层1的对比率和遮盖率合格，测试环境：温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%，其他测试结果见表4所示；

表4：对实施例4-7所获得的测试涂层1测试结果数据表

项目	粉水重量比	施工方式	施工性	涂层外观	涂层厚度
						实施例4	01:01.1	刷涂施工	流畅无障碍	平整、均匀	250um-260um
实施例5	01:01.3	滚涂施工	流畅无障碍	平整、均匀	230um-240um
						实施例6	01:01.3	喷涂施工	流畅无障碍	平整、均匀	230um-240um
实施例7	01:01.5	喷涂施工	流畅无障碍	平整、均匀	210um-230um

从表4数据可以看出：本发明所述的面层涂覆组合物可通过对技术方案中组成物质配比和粉水重量比合理调整，采用对应的薄抹施工方式进行墙面面层涂覆，具有相应的施工和调色性能；获得的薄质涂层外观和厚度完全达标。

分别将实施例4-7得到的面层涂覆组合物与清水对应表5所示的粉水重量比进行混合，搅拌均匀后对应表5所示的施工方式和测试条件，在尺寸为150mm×100mm的平整铝板基底上均匀涂覆两次，两次间隔时间＞5h, 放置168h(7天)，得到实施例4-7测试涂层2。

参考国家标准GB/T 9286-1998划格实验法对实施例4-7测试涂层2进行附着力测试，测试环境：温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%；网格参数：各方向切割网格数为6，切割间距为3mm；使用的透明压敏胶带：宽度25mm，黏着力（10±1）N/25mm；测试结果见表5所示；

表5：对实施例4-7所获得的测试涂层2划格测试结果数据表

项目	粉水重量比	施工方式	试验面结果	结果分级
					实施例4	01:01.1	刷涂施工	在切口交叉处少许涂层脱落，受影响面积小于3%	1级
实施例5	01:01.3	滚涂施工	在切口交叉处少许涂层脱落，受影响面积小于3%	1级
					实施例6	01:01.3	喷涂施工	在切口交叉处少许涂层脱落，受影响面积小于3%	1级
实施例7	01:01.5	喷涂施工	在切口交叉处少许涂层脱落，受影响面积小于5%	1级

从表5数据可以看出：本发明所述的面层涂覆组合物通过对技术方案中组成物质和水分散介质的重量份合理调整，采用对应的薄抹施工方式进行墙面面层涂覆时，所获得的涂层附着力较高，粘接强度完全达到国家及行业标准要求；其中，通过滚涂和刷涂工具直接施力于基底表面进行涂覆的涂层粘接强度略高于通过喷涂工具间接施力于基底表面进行涂覆的涂层粘接强度。

可以得出，本发明所述的以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物通过对技术方案中组成物质和水分散介质的重量份合理调整，可扩展为厚质底层涂覆物和薄质面层涂覆物多种用途，分别满足基底找平、面层遮盖、调色装饰等市场需求，完全达到墙面涂覆组合物的国家标准和行业要求。

按照GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限定》国家标准，经国家质量技术监督机构对本发明制得墙面涂覆组合物进行检测，结果见图1、图2、图3所示，游离甲醛、可溶性重金属等有害物质含量为零，证明本发明的以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物具有极高的环保特性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物，其特征在于：

（1）原料按重量份包括：

无水硬石膏 10%-18%

高强半水石膏 32%-45%

硅灰粉 5%-10%

偏高岭土 10%-16%

重质碳酸钙 5%-24%

复合激发剂 1.5%-4%

增强剂 0.5%-1%

复合缓凝剂 0.2%-0.3%

保湿剂 0.2%-0.5%

增稠剂 0.1%-0.5%

防霉剂 0.1%-0.15%

（2）所述无水硬石膏为工业一级无水硬石膏；所述高强半水石膏为转晶型α高强半水石膏，晶型为短柱型，细度180-240目；所述硅灰粉为长径比大于10，堆积密度500kg/㎥，表面积大于15000kg/㎡的加密硅灰粉；所述偏高岭土细度1250目，活性指数113的轻烧偏高岭土；所述重质碳酸钙是天然碳酸钙矿物精研粉，细度325目；所述复合激发剂为煅烧十八水硫酸铝研磨粉体和无水硫酸钠粉体组成；所述增强剂为氯化钙；所述复合缓凝剂由有机酸缓凝剂无水柠檬酸和蛋白质缓凝剂骨胶组成；所述保湿剂为羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚中的一种；所述增稠剂为羟甲基淀粉醚或羟丙基淀粉醚中的一种；所述防霉剂为过硼酸钙或纳米氧化锌中的一种。

2.根据权利要求1所述的以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物，其特征在于，以下原料的重量份为：

无水硬石膏 12%-16%

高强半水石膏 37%-45%

硅灰粉 5%-8%

偏高岭土 15%-16%。

3.根据权利要求1所述的以复合水气硬凝胶结构无机成膜的墙面涂覆组合物，其特征在于，以下原料的重量份为：

煅烧十八水硫酸铝 1%-2.4%

无水硫酸钠 0.5%-0.8%

氯化钙 0.5%-1%

无水柠檬酸 0.1%-0.15%

骨胶 0.1%-0.15%。

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