摘要：針對目前硅溶膠外墻涂料穩(wěn)定性差的缺點，將硅溶膠與有機乳液進行復(fù)配，通過選用乳液及pH值穩(wěn)定劑，制得穩(wěn)定性好的無機硅溶膠外墻涂料。試驗結(jié)果顯示，該涂料熱貯存穩(wěn)定性好，兼具無機涂料和有機涂料的特性，其耐沾污性和耐候性比普通外墻乳膠涂料有所提高。
關(guān)鍵詞：硅溶膠；無機涂料；外墻涂料
0·引言
從環(huán)境保護的角度來看，涂料產(chǎn)品應(yīng)向水性化、無公害化、節(jié)約能源和資源的方向發(fā)展，歐美等國家已大量使用無機涂料作為外墻裝飾與保護，其優(yōu)異的耐候保色性及透氣性已得到人們的認(rèn)可。無機硅溶膠外墻涂料近幾年開始在我國發(fā)展起來。
硅溶膠的化學(xué)式為mSiO2·H2O，通常以水玻璃為原料，用離子交換法制備而成［1-2］，其成膜機理是，在硅溶膠失去水分時，單體硅酸逐漸聚合，隨著水分蒸發(fā)，膠體分子增大，SiO2粒子間能形成牢固的Si—O鍵面，繼而形成硅氧鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為連續(xù)涂膜。硅溶膠涂料的特點是耐候性、耐水性、耐沾污性優(yōu)異，附著力強，但貯存穩(wěn)定性差，涂膜易出現(xiàn)龜裂缺陷。
本研究以硅溶膠與丙烯酸乳液復(fù)配的復(fù)合乳液為基料，配用pH值穩(wěn)定劑和顏填料，制得穩(wěn)定性好及耐沾污等性能優(yōu)異的無機硅溶膠外墻涂料。
1·實驗部分
1.1 試劑
主要試劑：硅溶膠、丙烯酸乳液、成膜助劑、pH值穩(wěn)定劑、鈦白粉、滑石粉、重鈣粉、分散劑、消泡劑、增稠劑等。
1.2 實驗過程
將纖維素醚增稠劑及潤濕分散劑、pH值穩(wěn)定劑分散均勻，然后加入硅溶膠、鈦白粉及填料，研磨分散至合適的細度，再加入丙烯酸乳液和成膜助劑，依次加入殺菌防霉劑、消泡劑及增稠劑，將黏度調(diào)整到90~100KU，攪拌均勻即可。
2·結(jié)果與討論
2.1 硅溶膠與有機乳液復(fù)配
通過實驗證明，研制硅溶膠外墻涂料時，如果選用硅溶膠為單一成膜物的話，涂膜會出現(xiàn)明顯的開裂現(xiàn)象，通過硅溶膠與有機乳液的復(fù)配能夠很好地解決龜裂現(xiàn)象。根據(jù)德國DIN183632.4.1標(biāo)準(zhǔn)中無機硅酸鹽涂料的定義，“分散硅酸鹽涂料可以包含有機成分（乳化劑）的最高限額為涂料總質(zhì)量的5%”，本涂料配方中使用的有機乳液用量為9%（乳液固含量為50%，這樣總的有機成分用量小于涂料總質(zhì)量的5%）。
選用有機乳液296DS、998A、261P進行試驗，熱貯存30d，比較其穩(wěn)定性，結(jié)果見表1。
表1 有機乳液復(fù)配穩(wěn)定性對比
由表1可知：無有機乳液復(fù)配的硅溶膠涂料熱貯存后膠化，開裂；998A乳液與硅溶膠復(fù)配后穩(wěn)定性不佳；261P乳液與硅溶膠復(fù)配后的黏度比較穩(wěn)定，達到了常規(guī)乳膠漆的水平，復(fù)配效果最佳。
2.2 pH值穩(wěn)定劑的選擇
pH值是影響無機硅溶膠涂料性能的重要因素。因此pH值穩(wěn)定劑的選擇及用量極為重要，本實驗配方中采用9%的261P乳液，選用AMP95及PD152個pH值穩(wěn)定劑進行實驗，具體數(shù)據(jù)見表2。
表2 pH 值穩(wěn)定劑穩(wěn)定性對比
由表2可見：PD15作為pH值穩(wěn)定劑時，硅溶膠容易膠化凝固，因此PD15不能作為無機硅溶膠涂料的pH值穩(wěn)定劑使用。采用AMP95作為pH值穩(wěn)定劑，當(dāng)其用量為0.5%時，熱貯存30d后涂料pH值下降較大，涂料黏度上升將近20KU，穩(wěn)定性較差；當(dāng)其用量為0.6%時，涂料pH值下降較少，涂料黏度上升較少，能夠滿足貯存要求。
2.3 無機硅溶膠外墻涂料的配方
綜合以上分析，提出以下無機硅溶膠外墻涂料的優(yōu)化配方，見表3。
表3 無機硅溶膠外墻涂料的優(yōu)化配方
2.4 無機硅溶膠外墻涂料的性能檢測
按JG/T26—2002《外墻無機建筑涂料》的標(biāo)準(zhǔn)進行涂料各項性能的檢測，結(jié)果見表4。
表4 無機硅溶膠外墻涂料的性能檢測
3·結(jié)語
（1）有機乳液與硅溶膠的復(fù)配能夠極大改善無機硅溶膠涂料的成膜性及穩(wěn)定性。實驗表明，9%的261P乳液與硅溶膠復(fù)配后穩(wěn)定性最佳，能通過30d的熱貯存穩(wěn)定性試驗。
（2）pH值穩(wěn)定劑是影響無機硅溶膠涂料性能的重要因素。實驗表明，AMP95與硅溶膠相容性好，當(dāng)AMP95用量為0.6%時，涂料的pH值在10左右，此時涂料的穩(wěn)定性最佳。
（3）硅溶膠復(fù)配有機乳液的無機硅溶膠涂料綜合了乳膠漆和硅溶膠的特點，大大優(yōu)化了涂料性能，各方面數(shù)據(jù)均滿足JG/T26—2002《外墻無機建筑涂料》的標(biāo)準(zhǔn)。
