硅酸鉀/硅溶膠基水性無機涂料的制備與性能

       長沙水性無機涂料具有高硬度、優異的耐候性、耐沾污性、耐溶劑性、長期的耐熱性和環境友好性等有機涂料無法比擬的優點，在工業防腐涂料、民用建筑涂料以及特種涂料方面得到了廣泛的應用。

　　由于水性無機涂料脆性大、收縮率大以及成膜性能不好、易凝膠且貯存不穩定等缺點，大的限制了無機涂料的進一步推廣。

　　本文以堿金屬硅酸鹽和硅溶膠為主要成膜物質，制備水性無機富鋅涂料和水性無機建筑涂料，解決了高模數硅酸鉀貯存穩定性、成膜性不佳及易凝膠失穩等問題。

　　以低模數硅酸鉀溶液、堿性硅溶膠為主要原料，采用有機硅氧烷作為改性劑制備了穩定的高模數硅酸鉀溶液，與鋅粉混合配制富鋅涂料。探討了硅溶膠的粒徑、制備溫度、模數、固含量、有機硅氧烷的種類以及添加量、基料與鋅粉的質量比例對高模數硅酸鉀溶液貯存穩定性和富鋅涂料性能的影響。

　　結果表明，硅酸鉀溶液的模數在5.5、固含量在25%、γ-縮水甘油醚丙基三,甲氧基硅烷（Z-6040）占總質量的3%時貯存穩定性超過30天（50℃），由改性后的高模數硅酸鉀溶液與鋅粉按照30:70的質量比例混合后，所配制的富鋅涂料漆膜致密且防腐性能優異，可作為長效重防腐涂料使用。采用共混法制備無機-有機雜化乳液及無機建筑涂料。

　　研究發現，添加適量有機聚合物乳液可以很好的改善硅溶膠的成膜性能；FT-IR測試發現硅溶膠與聚合物乳液發生了氫鍵締合，雜化涂膜中的硅溶膠發生了凝膠化反應，生成Si-O-Si空間網絡結構，但仍殘留硅羥基；SEM圖表明當聚合物乳液含量為60%時，無機相在涂膜的表面富集并以團聚體的形式鑲嵌于聚合物涂膜中，而當聚合物含量為40%時，無機相已經全部穿插在有機相中，相界面幾乎消失；TGA分析發現，采用共混法制備的無機-有機雜化涂膜的熱穩定性相對純聚合物膜有所下降。通過配方優化得到綜合性能優異的建筑涂料。