1.在水泥、混凝土中的应用

沸石作为水泥掺料可以降低成本、提高标号、改善产品性能等。早在1912年,美国就将掺有沸石的水泥用于建筑之中。前苏联于1913年利用克里木丝光沸石(当时称凝灰岩)作为水泥混合材生产水泥,大大降低了成本。1978年以来,我国在利用天然沸石作为混凝土掺合料的研究方面也取得了重要进展,天然沸石成为近几年来推广应用最广的一种新型混凝土掺合料。利用沸石的离子交换特性,可以通过加入沸石抑制混凝土碱-骨料反应。清华大学的冯乃谦在这方面做了很多研究,并提出了天然沸石通过离子交换作用抑制碱-骨料反应的机理。封孝信等研究了天然沸石的加入对水泥中可溶性碱和有效碱的影响,并对沸石抑制碱-骨料反应的机理进行了分析,发现沸石通过离子交换降低可溶性碱量,通过离子交换和提高C-S-H凝胶对Na+和K+的吸收能力降低有效碱量,而沸石本身含有的碱量并不影响其对碱-骨料反应的抑制作用。基于沸石的离子交换特性,掺加沸石的水泥材料用于氨氮及重金属离子的去除也有很多报道。张道方等利用天然沸石和泥炭作为原材料,水泥作为粘结剂研制的合成材料对氨氮和总磷有很好的去除效果,对初始浓度为10mg·L-1的NH4+-N溶液的吸附量为131mg·kg-1,对初始浓度为1mg·L-1的总磷溶液的吸附量为31mg·kg-1。崔素萍等发明了一种可吸附重金属离子的透水砖,由于沸石的离子交换特性和较大的比表面积,使加入沸石的透水砖在保证其原有性能的基础上,提高了对Zn2+、Pb2+等重金属离子的吸附。赵怀红等研究了放射性废物水泥固化体Cs+的浸出行为,发现沸石对Cs+有强烈的吸附作用,掺加80%沸石的固化体Cs+浸出率比不加沸石的固化体Cs+浸出率小一个数量级,沸石对Cs+的选择性吸附和沸石表面被水泥水化产物包覆是导致固化体对Cs+有持留作用的主要原因。另外,掺加沸石的水泥砂浆有很好的防氡和防辐射效果,何登良等制备的含沸石水泥砂浆,防氡率可达到60%,对辐射的屏蔽率为45%,说明沸石可以用作防氡材料。

2.在涂料中的应用

涂料生产中,将沸石磨细制粉,混合乳化漆与沸石粉,可制备一种特殊水性涂料,能够吸附空气中的水分和有害气体;利用沸石和珍珠岩生产的一种可避免建筑物水份结露的室内吸水性涂料,可以涂在室内墙壁和胶合板上。用沸石生产的特殊抗腐蚀涂料,可以有效抵制海水腐蚀,特别适用于造船业。干燥的沸石细粉还可用于生产防火涂料,含水沸石可用于生产不燃性涂料。此外,聚氨酯木地板涂料中掺加沸石成份,可大大提高其存放时间,稳定其使用性能。沸石在涂料中的应用除了以上方面以外,还被大量用于抗菌涂料的研制。

孙春宝用天然沸石作为抗菌剂的载体制成的涂料不仅具有良好的抗菌广谱性、持效性和稳定性,同时具有吸附除味功能。杨飞等发现载银抗菌沸石的加入不仅不会对涂料的流变性能产生负面影响,而且可以降低涂料的稠度系数和表观黏度。由于沸石的可调湿性,也可将其用于调湿涂料的研制。许家友等用氯化钙组装多孔沸石和硅藻土制成的沸石复合型调湿乳胶涂料吸湿能力达到10%,放湿能力达到9%。国投盛世生产的木兰清沸石内墙壁材亦有强大的环保功能性。沸石还可用于制备远红外特种涂料。丁效民用天然沸石经脱泥、筛选等工艺处理后得到的丝光沸石精矿制成的远红外涂料在远红外区有较强的辐射特性,同时具有良好的选择性。还有报道称在沸石细粉中掺入载色树脂和草酸盐生产的涂料可对建筑物墙壁起保护和装饰作用。