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，涂料產品應向水性化、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，繼而形成硅氧鏈網狀結構，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，涂膜易出現龜裂缺陷。
本研究以硅溶膠與丙烯酸乳液復配的復合乳液為基料，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，將黏度調整到90~100KU，攪拌均勻即可。
2·結果與討論
2.1 硅溶膠與有機乳液復配
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，涂膜會出現明顯的開裂現象，通過硅溶膠與有機乳液的復配能夠很好地解決龜裂現象。根據德國DIN183632.4.1標準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，結果見表1。
表1 有機乳液復配穩(wěn)定性對比
由表1可知：無有機乳液復配的硅溶膠涂料熱貯存后膠化，開裂；998A乳液與硅溶膠復配后穩(wěn)定性不佳；261P乳液與硅溶膠復配后的黏度比較穩(wěn)定，達到了常規(guī)乳膠漆的水平，復配效果最佳。
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，具體數據見表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》的標準進行涂料各項性能的檢測，結果見表4。
表4 無機硅溶膠外墻涂料的性能檢測
3·結語
（1）有機乳液與硅溶膠的復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，各方面數據均滿足JG/T26—2002《外墻無機建筑涂料》的標準。
