國家非金屬礦深加工工程技術研究中心
1、前言
隨著我國國民經濟的快速發展，全國各地城鎮基本建設也隨之進入一全新的發展階段，這標志著建筑業作為國民經濟支柱產業和標志產業的地位日益強化。與之相聯的，建筑涂料產業同樣也處于高速增長的發展期，據權威部門統計，我國建筑涂料在整個涂料工業中的產值所占比例已達40％以上。回顧十年前我國的建筑涂料生產水平和研發水平還較低，產品質量差，品種單一，生產企業規模小，經過十年的快速發展，我國的涂料生產和研發水平與世界領先水平間的差距正逐步縮小。生產企業規模和數量也已達到歷史最高水平，但也面臨著國外名牌企業及產品的強力競爭，產品更新速度慢，研發水平不高等問題的壓力。
隨著建筑涂料研發水平的不斷提高，消費者對產品功能的要求更新，建筑涂料的多功能化，已成為發展趨勢。如外墻涂料的耐老化抗紫外功能，自清潔功能，內墻涂料的環保功能和健康保健功能等。
非金屬礦及深加工產品在建筑涂料中的應用已很普遍，如高嶺土、碳酸鈣、滑石、膨潤土、云母等，主要作為填料，在涂層中起到骨架結構基料的作用，對改善建筑涂料的功能性作用不大。近幾年來，國內外的部分建筑涂料生產廠商及研究機構已開始著手研究利用非金屬礦及深加工產品功能性來改善或賦予建筑涂料新的功能。這一領域已成為建筑涂料產業的一個新的熱點。
二、非金屬礦功能性材料
我國是世界上最早利用非金屬礦產的國家之一。也是世界上非金屬礦品種齊全，儲量豐富的少數國家之一，到目前為止，我國已發現有經濟價值的非金屬礦產有100多種。自20世紀80年代以來，非金屬工業因應用領域的不斷擴大，加工技術及裝備的發展已成為經濟增長較快的領域。
隨著非金屬礦深加工技術水平的提高，其些非金屬礦產品的優異特性得到不斷地開發。產品功能化已成為非金屬礦加工發展的一個重要方向。目前，已于建筑涂料中應用或有應用趨勢的非金屬礦及其深加工產品有：膨潤土，有機膨潤土，凹凸棒土、云母粉、絹云母粉、納米碳酸鈣、煅燒高嶺土、納米SiO2、沸石、滑石等。
三、功能性非金屬礦產品在建筑涂料中的作用
功能性非金屬礦產品因其化學組成，成礦條件，結晶結構、晶層構造的差異，其技術物理化學特性均有所不同，通過深加工處理，其局部結構，表面化學性能，表面電性能等發生改變，功能性更明顯，以下就以吸附類礦物、片狀礦物及納米類三種非金屬礦產品作分析探討。
3.1 咐附類非金屬功能性礦物
吸附類非金屬礦物如膨潤土、凹凸棒土、沸石等，同屬層狀或架狀含水鋁硅酸鹽，具有獨特的內部結構和晶體化學性質，從而具有強吸附性、膨潤性、懸浮性、陽離子交換性、觸變性等，其深加工產品為有機膨潤土，改性凹凸棒土等，在建筑涂料可作增稠劑，防沉劑，目前也有建筑涂料生產廠家利用它們具有層間水在弱電解作用下產生羥基負離子（H3O2-）的特點來生產負離子環保保健型內墻建筑涂料，研究資料表明它對NH3、甲醛等揮發物的吸附去除率可達到90％以上。
3.2 片狀非金屬功能材料
白云母、絹云母、滑石片巖等具有片狀結構，｛001｝易解理，一般外表呈絲絹光澤，片狀非金屬礦物可以經磨剝劈成極簿的薄片（片徑厚1～100nm），所以也有人將片狀礦物的超細產品歸類為二維納米材料范疇，所以片狀礦物的超細磨剝產品又稱為廣義納米材料
白云母、絹云母等產品在建筑外墻涂料中的應用，除了改善涂層的機械性能，又能提高涂料的耐老化、抗紫外性能，防止龜裂，延遲粉化，同時顏料粒子容易進入片狀礦物的晶格層，可保持涂料顏色長久不褪色。眾所周所，太陽光中的紫外線是造成涂料老化，功能減弱的根本原因，超細簿片狀礦物因為具有晶體偏光效應，和層間結晶水的光干涉效應，對紫外線、紅外線起到強烈的吸收和反射作用，從而有效地保護了外墻涂料中的涂層和顏料。經試驗研究發現，在外墻涂料中添加5～8％的超細云母粉、絹云母粉，可使外墻涂料的耐老化性能提高到750小時以上。
3.3 非金屬礦納米功能材料
非金屬礦納米材料一般采用合化成法加工制備，或將具有納米結構的非礦粉體化加工，如納米CaCO3、納米SiO2、蒙脫石凝膠等，因為該類礦物的納米結構，使得它們在建筑涂料中的應用，賦予建筑涂料許多新的功能，例如作為無機抗菌劑來制備抗菌涂料，非金屬礦無機抗菌劑通過利用緩釋抗菌組分，對細菌中酶蛋白的活性基團進行破壞而發揮抗菌作用，與傳統的有機抗菌劑相比，具有在抗菌廣泛性、特效性、光穩定性、化學穩定性等方面具有優勢；作為抗老化助劑制備高耐候性外墻涂料，因其量子尺寸效應和表面效應，納米非礦材料對太陽光中的紫外線產生強吸收和反射，當納米顆粒與樹脂進行復合形成復合體后，作用在涂料上的紫外光能量被納米材料吸收和反射，從而提高了外墻涂料的耐老化性能。
四、結語
建筑涂料產業發展迅速，但競爭也日益激烈。
建筑涂料的多功能化已成為必然的發展趨勢，它既代表了建筑涂料產業的研究開發水平，又反映了社會和消費者對新型建筑涂料產品的新要求。加強研究開發非金屬功能材料在建筑涂料中的應用，也已成為改造傳統非金屬礦產業最有前途的方向之一。相信通過非金屬行業和建筑涂料行業科研人員和生產人員的努力，一定會開發出更多更新的多功能建筑涂料產品，使建筑涂料工業的發展達到一個新的階段。
1、前言
隨著我國國民經濟的快速發展，全國各地城鎮基本建設也隨之進入一全新的發展階段，這標志著建筑業作為國民經濟支柱產業和標志產業的地位日益強化。與之相聯的，建筑涂料產業同樣也處于高速增長的發展期，據權威部門統計，我國建筑涂料在整個涂料工業中的產值所占比例已達40％以上。回顧十年前我國的建筑涂料生產水平和研發水平還較低，產品質量差，品種單一，生產企業規模小，經過十年的快速發展，我國的涂料生產和研發水平與世界領先水平間的差距正逐步縮小。生產企業規模和數量也已達到歷史最高水平，但也面臨著國外名牌企業及產品的強力競爭，產品更新速度慢，研發水平不高等問題的壓力。
隨著建筑涂料研發水平的不斷提高，消費者對產品功能的要求更新，建筑涂料的多功能化，已成為發展趨勢。如外墻涂料的耐老化抗紫外功能，自清潔功能，內墻涂料的環保功能和健康保健功能等。
非金屬礦及深加工產品在建筑涂料中的應用已很普遍，如高嶺土、碳酸鈣、滑石、膨潤土、云母等，主要作為填料，在涂層中起到骨架結構基料的作用，對改善建筑涂料的功能性作用不大。近幾年來，國內外的部分建筑涂料生產廠商及研究機構已開始著手研究利用非金屬礦及深加工產品功能性來改善或賦予建筑涂料新的功能。這一領域已成為建筑涂料產業的一個新的熱點。
二、非金屬礦功能性材料
我國是世界上最早利用非金屬礦產的國家之一。也是世界上非金屬礦品種齊全，儲量豐富的少數國家之一，到目前為止，我國已發現有經濟價值的非金屬礦產有100多種。自20世紀80年代以來，非金屬工業因應用領域的不斷擴大，加工技術及裝備的發展已成為經濟增長較快的領域。
隨著非金屬礦深加工技術水平的提高，其些非金屬礦產品的優異特性得到不斷地開發。產品功能化已成為非金屬礦加工發展的一個重要方向。目前，已于建筑涂料中應用或有應用趨勢的非金屬礦及其深加工產品有：膨潤土，有機膨潤土，凹凸棒土、云母粉、絹云母粉、納米碳酸鈣、煅燒高嶺土、納米SiO2、沸石、滑石等。
三、功能性非金屬礦產品在建筑涂料中的作用
功能性非金屬礦產品因其化學組成，成礦條件，結晶結構、晶層構造的差異，其技術物理化學特性均有所不同，通過深加工處理，其局部結構，表面化學性能，表面電性能等發生改變，功能性更明顯，以下就以吸附類礦物、片狀礦物及納米類三種非金屬礦產品作分析探討。
3.1 咐附類非金屬功能性礦物
吸附類非金屬礦物如膨潤土、凹凸棒土、沸石等，同屬層狀或架狀含水鋁硅酸鹽，具有獨特的內部結構和晶體化學性質，從而具有強吸附性、膨潤性、懸浮性、陽離子交換性、觸變性等，其深加工產品為有機膨潤土，改性凹凸棒土等，在建筑涂料可作增稠劑，防沉劑，目前也有建筑涂料生產廠家利用它們具有層間水在弱電解作用下產生羥基負離子（H3O2-）的特點來生產負離子環保保健型內墻建筑涂料，研究資料表明它對NH3、甲醛等揮發物的吸附去除率可達到90％以上。
3.2 片狀非金屬功能材料
白云母、絹云母、滑石片巖等具有片狀結構，｛001｝易解理，一般外表呈絲絹光澤，片狀非金屬礦物可以經磨剝劈成極簿的薄片（片徑厚1～100nm），所以也有人將片狀礦物的超細產品歸類為二維納米材料范疇，所以片狀礦物的超細磨剝產品又稱為廣義納米材料
白云母、絹云母等產品在建筑外墻涂料中的應用，除了改善涂層的機械性能，又能提高涂料的耐老化、抗紫外性能，防止龜裂，延遲粉化，同時顏料粒子容易進入片狀礦物的晶格層，可保持涂料顏色長久不褪色。眾所周所，太陽光中的紫外線是造成涂料老化，功能減弱的根本原因，超細簿片狀礦物因為具有晶體偏光效應，和層間結晶水的光干涉效應，對紫外線、紅外線起到強烈的吸收和反射作用，從而有效地保護了外墻涂料中的涂層和顏料。經試驗研究發現，在外墻涂料中添加5～8％的超細云母粉、絹云母粉，可使外墻涂料的耐老化性能提高到750小時以上。
3.3 非金屬礦納米功能材料
非金屬礦納米材料一般采用合化成法加工制備，或將具有納米結構的非礦粉體化加工，如納米CaCO3、納米SiO2、蒙脫石凝膠等，因為該類礦物的納米結構，使得它們在建筑涂料中的應用，賦予建筑涂料許多新的功能，例如作為無機抗菌劑來制備抗菌涂料，非金屬礦無機抗菌劑通過利用緩釋抗菌組分，對細菌中酶蛋白的活性基團進行破壞而發揮抗菌作用，與傳統的有機抗菌劑相比，具有在抗菌廣泛性、特效性、光穩定性、化學穩定性等方面具有優勢；作為抗老化助劑制備高耐候性外墻涂料，因其量子尺寸效應和表面效應，納米非礦材料對太陽光中的紫外線產生強吸收和反射，當納米顆粒與樹脂進行復合形成復合體后，作用在涂料上的紫外光能量被納米材料吸收和反射，從而提高了外墻涂料的耐老化性能。
四、結語
建筑涂料產業發展迅速，但競爭也日益激烈。
建筑涂料的多功能化已成為必然的發展趨勢，它既代表了建筑涂料產業的研究開發水平，又反映了社會和消費者對新型建筑涂料產品的新要求。加強研究開發非金屬功能材料在建筑涂料中的應用，也已成為改造傳統非金屬礦產業最有前途的方向之一。相信通過非金屬行業和建筑涂料行業科研人員和生產人員的努力，一定會開發出更多更新的多功能建筑涂料產品，使建筑涂料工業的發展達到一個新的階段。
