无机硅溶胶外墙涂料的研制
质量分 数／ ％
１０ ２ ０ ８－０
物料名称
２１ ６Ｐ
质量分数 ， ％
９ ０
硅溶胶 丙二醇 Ａ ９ ＭＰ ５ 分散剂 钛 白粉
重钙粉
２０ ０ １ ０ ６ ３５ ． １０ ５
３０ ２
醇酯十二 消泡剂 杀菌剂 防霉剂 增稠剂
６ ３ ２ ６ 适量
万方数据
万方数据
无机硅溶胶外墙涂料的研制
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 王律， 卢荣明 鳄鱼制漆上海有限公司,上海,201703 上海涂料 Shanghai Coatings 2012,50(9)
本文链接：/Periodical_shtl201209003.aspx
万方数据
第 ９期
王
律 ， ：无 机硅 溶胶 外墙涂料的研制 等
９
由表 １ 知 ：无 有 机 乳 液 复 配 的 硅 溶 胶 涂 料 热 可
２４ 无机 硅 溶胶 外 墙 涂料 的 性 能检 测 ．
贮 存 后 胶 化 ， 裂 ；９ ８ 开 ９ Ａ乳 液 与硅 溶 胶 复 配 后 稳 定 性 不 佳 ；２ １ Ｌ 与硅 溶 胶 复 配后 的黏度 比较 稳定 ， ６ Ｐ￣ 液 达 到 了常规 乳 胶 漆 的水 平 ， 配效 果 最 佳 。 复
２３ 无机 硅 溶 胶外 墙 涂 料 的配 方 ． （ ） 有 机乳 液 与硅 溶胶 的 复 配能 够 极 大 改善 无 １ 机 硅 溶 胶 涂 料 的 成 膜 性 及 稳 定 性 。 验 表 明 ， ％ 的 实 ９
３ 结 语
２ １ 液 与硅 溶 胶 复 配 后 稳 定 性 最 佳 ， 通 过 ３ ６Ｐ乳 能 ０ｄ 的热贮 存 稳定 性 试 验 。 （ ２） ｐ Ｈ值稳 定 剂 是影 响无 机 硅 溶胶 涂 料性 能 的 重要 因素 。 验 表 明 ， ＭＰ ５ 硅溶 胶 相 容 性好 ， 实 Ａ ９与 当
Ｔ ｂ ｅ ３ Ｔｈ ｐ ｉ ｍ ｏ ｍｕ ａｉ ｎ ｏ ｏ ｇ ｎ ｃｓｌｃ ａ ｌ ｅｏ ｔ ｍｕ ｆ ｒ ｌ ｔ ｆ ｎ ｒ ａ ｉ ｉ ａ ｏ ｉ ｉ ｓ ｌ ｘ ｅ ｉ ｒｗ ｌ ｃ ａｉ ｇ ｏ ｔ ｒｏ ａ ｌ ｏ ｔ ｓ ｅ ｎ
（ ３） 硅 溶胶 复配 有 机 乳 液 的无 机 硅 溶胶 涂 料 综
ｐ Ｈ值 是 影 响 无 机 硅 溶 胶 涂 料 性 能 的重 要 因 素 。 因此 ｐ Ｈ值 稳 定 剂 的 选 择及 用 量 极 为 重 要 ， 实 验 配 本 方 中采 用 ９ 的 ２ １ 液 ， 用 ＡＭＰ ５ Ｐ ５２ ％ ６Ｐ乳 选 ９ 及 Ｄ１ 个
ｐ Ｈ值稳定剂进行实验 ， 具体数据见表 ２ 。
合 了乳胶 漆 和硅 溶 胶 的 特 点 ， 大优 化 了涂 料性 能 ， 大 各 方 面 数 据 均 满 足 Ｊ ／ ６ ２ ０ ￣ 墙 无 机 建 筑涂 ＧＴ２ － ０ ２ 外 料》 的标 准 。
参 考 文献
１ 陈素平 ． 溶胶在建 筑涂料 中的应 用研 究 ［ ． 硅 Ａ］第二届 中国建筑涂 料发展战略 与技 术研讨会论文 集［ ， ０ ２ ｃ］ ２ ０ ． ２ 周 祚 万 ，等 ． 水基 性 复 合 高 分子 涂 料 ［ ． 学 建材 ，１９ １） Ｊ］化 ９ ７（ ：
２２ Ｈ值 稳 定剂 的选 择 ． ｐ
按 Ｊ ／ ２－２０￣ ＧＴ ６ ０ ２ 外墙无 机建 筑涂料 》 的标 准
进行 涂 料 各项 性 能 的检 测 ， 果 见 表 ４ 结 。
表 ４ 无 机 硅 溶 胶 外 墙 涂 料 的 性 能 检 测 结 果
Ｔａ ｅ４ Ｔｈｅｐｅ ｆ ｒ ａ ｅｔ ｓ ｅ ｕｌｓｏ ｎ ｒ ｎ ｃ ｓｌｃ ｂｌ ｒｏ ｍ ｎｃ ｅ ｔｒ ｓ ｔ ｆｉ ｏ ｇａ ｉ ｉｉａ ｓ ｌｅ ｅ ｉｒｗａｌｃｏ ｔｎｇ ｏ ｘｔｒｏ ｌ ａｉ ｓ
ＡＭＰ ５用 量 为 ０６ 时 ，涂 料 的 ｐ ９ ．％ Ｈ值 在 １ 左 右 ， ０ 此
综 合 以 上 分 析 ，提 出 以下 无 机 硅 溶 胶 外 墙 涂 料
的优 化 配方 ， 表 ３ 见 。
时涂 料 的稳 定 性最 佳 。
表 ３ 无 机 硅 溶胶 外 墙 涂 料 的 优 化 配 方
表 ２ Ｈ值 稳 定 剂 稳 定 性 对 比 ｐ
Ｔ ｂ ｅ２ Ｔ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｏ ｔａ ｔ ｆ Ｈ ｔ ｂ ｌｚ ｒ ａ ｌ ｈ ｔ ｂ ｌ ｙ ｃ ｎ ｒ ｓ ｓａ ｉ ｅ ｉ ｏｐ ｉ
由表 ２ 见 ：Ｐ ５ 为 ｐ 可 Ｄ１ 作 Ｈ值稳 定 剂 时 ， 溶 胶 硅 容 易 胶 化 凝 固 ，因此 Ｐ ５ 能 作 为无 机 硅 溶 胶 涂 料 Ｄ１ 不 的ｐ Ｈ值 稳 定 剂使 用 。 用 Ａ ９ 作 为 ｐ 采 ＭＰ ５ Ｈ值 稳定 剂 ， 当其 用 量 为 ０５ 时 ，热 贮 存 ３ 后 涂 料 ｐ ．％ ０ｄ Ｈ值 下 降 较 大 ， 料 黏 度 上 升 将 近 ２ Ｕ， 定 性 较 差 ；当其 涂 ０Ｋ 稳 用 量 为 ０６ 时 ， ．％ 涂料 ｐ Ｈ值 下 降较 少 ， 料 黏 度 上 升 涂 较少 ， 能够 满 足 贮存 要 求 。
硅溶胶的制备及其在涂料中的应用
２硅溶胶的制备方法
制备硅溶胶有两种方法，即凝聚法和分散法。 利用在溶液中的化学反应首先生成ｓｉＯ：超微粒子， 然后通过成核，生长，制得ＳｉＯ：溶胶的方法为凝聚 法；利用机械分散将ＳｉＯｚ微粒在一定条件下分散 于水中制得ｓｉＯ：溶胶的方法，即分散法。根据使用 原料及工艺的不同，上述两种方法可细分成下面多 种常见的制备方式。 ２．１离子交换法
附作用，致使二氧化硅表面可带有某种电荷，用反
应式表示为：
＼
Ｈ＋
＼
ＯＨ’ ＼
一Ｓｉ一０Ｈ２＋砷—兰一Ｓｉ—ＯＨｌｑｉ—邕一Ｓｉ一０。＋Ｈ２０
／
／
／
显然，二氧化硅所带电荷由水溶液的ｐＨ值决
定，当ｐＨ值为适当数值时其表面电荷可为零，此
时即为其零电荷点，一般情况下，零电荷点接近于
等电点。研究表明：二氧化硅的等电点为ｐＨ＝２。当
由于具有上述优点，自２０世纪４０年代以来，硅 溶胶作为一种用途广泛的无机硅化合物在众多领域 得到了应用。特别是在涂料领域，硅溶胶作为一种 无机涂料与有机高分子聚合物乳液复合取得了令人 满意的效果，因而引起了世界范围内涂料研究者的 关注。通过将无机纳米二氧化硅引入聚合物乳液， 可以制备出性能优良的无机一有机纳米复合材料， 成为材料工作者研究的方向之一。并且随着现代科 学技术的进一步发展，当前社会各行业对于硅溶胶 的需求无论从数量上还是从质量上都有了极大的 发展。为此，根据硅溶胶市场的需求，找出目前我 国与世界发达国家在该项技术领域的差距，进一步
2.期刊论文 郑典模.屈海宁.马纯超 改良单质硅水解法制备硅溶胶的工艺研究 -硅酸盐通报2010,29(4)
笔者对硅溶胶的单质硅粉溶解制备方法进行 了系统研究，发现到目前为止，该项技术仍然存在 一些问题：第一，单质硅溶解法的反应是硅与碱 液的反应，这是一个放出气体（氢气）的自动放热 的氧化还原反应。因为反应放热，所以该反应的温 度控制尤为重要，否则，随着热量的大量放出反应 将失控，目前大部分研究者都采取保持较低的反 应温度和延长反应时间的办法来减小放热影响， 这就带来了反应时间过长的负效应。因此，研究如 何通过合理的升温和控温，既达到反应可控又保 证合理的反应速率，是实现其实用化的关键技术 之一。第二，产物稳定性控制的研究报道也较少， 特别是实用化的稳定剂的研究仍需做大量工作。 第三，废物氢气的处理。由前述反应可知，反应中 放出大量的氢气，氢气可作为一种绿色能源，应用 前景广阔，如何收集这些氢气，使其变废为宝也是 值得研究的课题之一。 ２．３其他方法
硅溶胶制备与应用
硅溶胶制备与应用材料学院化工一班李彦辉20090583 内容摘要：硅溶胶是高分子二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂中的胶体溶液，广泛应用于陶瓷、纺织、造纸、涂料、水处理、半导体等行业。
介绍了硅溶胶的各种制备方法及几种特殊用途的硅溶胶的制备。
阐述了影响硅溶胶稳定性的因素及其性能测试方法。
关键词：无机化学硅溶胶制备硅溶胶应用高分子正文：硅溶胶是高分子二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂中的胶体溶液。
1915年美国人首先用电渗析法制备出SiO2质量分数为2.4%的硅溶胶，硅溶胶得以大规模生产和应用，是在年美国人发明利用离子交换法生产硅溶胶以后。
目前硅溶胶已被广泛应用于纤维、织物、纸张、橡胶、涂料、油漆、陶瓷、耐火涂料、地板蜡等行业中。
另外其在半导体硅晶片的抛光、水处理、矿物浮选和啤酒、葡萄酒酿造等工艺中也有应用。
自1996年以来，随着电子工业迅速发展，作为硅晶片抛光液的原料———硅溶胶的产量快速增加。
瑞士公司在2001年第1季度将它位于Martin的硅溶胶厂的生产能力提高了1倍，达到1.4万t/a。
同期，日本Fuso Chemial公司也将它位于东京的硅溶胶厂的生产能力由原来的0.7万t/a提高到2.5万t/a.从20世纪90年代开始，有机硅溶胶的研究和应用也得到较大发展。
有机硅溶胶可应用于非水性体系，如用于制造磁性胶体和记录介质，高技术陶瓷化合物和催化剂载体需要有机硅溶胶特殊用途的改性产品研制也得到快速发展，如日本日产化学工业株式会社提出的用于墨水容纳层和喷墨记录介质的念珠状硅溶胶的制备方法。
另外该公司申请的中国专利提供了一种含细长形非晶体胶体SiO2粒子的稳定硅溶胶的制备方法。
铝改性硅溶胶的研究也取得了进展，这种硅溶胶的最大特点是体系呈中性时很稳定，而采用碱金属氢氧化物作稳定剂的硅溶胶，在体系呈中性时很快就凝胶我国硅溶胶的研制和生产始于20世纪50年代，南京大学配位化学研究所、天津化工研究院、兰州化学工业公司化工研究院、青岛海洋化工厂、大连油漆厂、广州人民化工厂等都从事硅溶胶产品的研制和生产，但品种和产量与国外都有很大差距。
硅溶胶及含硅溶胶无机建筑涂料的性能分析
以很多人对于它的性能并不是很了解，也不知道它和碱金属硅 酸盐有什么共同之处，更不了解它对比其的优势所在，所以
为了让大家更直观地了解硅溶胶及含硅溶胶无机建筑涂料 的特有性能，本文将会进行一系列的实验，来对硅溶胶无机建 筑涂料、碱金属硅酸盐无机建筑涂料以及硅溶胶和碱金属硅酸盐 混合的无机建筑涂料进行性能测试，通过实验结果直观对比这三 种无机建筑涂料之间的差异。将硅溶胶及含硅溶胶无机建筑涂料
的物理性质与行业标准进行对比，判断其是否符合使用要求，再 从红外光谱分析和热失重分析结果判断硅溶胶及含硅溶胶无机建 筑涂料是否是贮存稳定、柔韧性良好的无机建筑涂料。
2.1 实验方法 为了方便研究，我们在某无机建筑涂料生产企业生产的产 品中，选取五种含硅溶胶无机建筑涂料作为实验对象，其中两 种为内墙无机涂料，三种为外墙无机涂料。这五种含硅溶胶在 乳液、硅溶胶和碱金属硅酸盐的比例分布上是存在不同的。我 们先对这五种含硅溶胶进行物理性质的比较，再进行水蒸气透 过率、红外光谱分析和热失重分析。 首先，我们依据行业标准《外墙无机建筑涂料》 （JG/ T26- 2002）准则中规定的要求，对五种含硅溶胶无机建筑涂 料进行物理性能的检测，选取的指标包括外观、耐水性能、耐 人工气候老化性能、贮存稳定性能、耐洗刷性能等；其次，我 们将使用水蒸气透湿杯测试法，检测这五种含硅溶胶无机建筑 涂料水蒸气透过率，为了保证测量结果的准确性，测试前可以 在多孔PE板上涂刷两道涂料，根据行业标准《外墙涂料水蒸 气透过率的测定及分级》（JG/T309- 2011）准则判定结果；然 后，我们根据行业标准《腻子膜柔韧性测定法》 （GB/T17481949）准则 检测涂料的柔韧性，根据行业标准《聚合物和共聚 物水分散体 pH 值试验方法》 （GB8325- 1987）准则检测涂料 的pH值；最后等到含硅溶胶无机建筑涂料完全干燥之后，将它 磨成粉末，并使用KBr进行压片处理，再将得到的样本进行红 外光谱测试。 2.2 结果分析 （1）五种含硅溶胶无机建筑涂料的物理性能及水蒸气透 过率分析。我们实验中的三种外墙无机涂料都是能够满足《外 墙无机建筑涂料》 （JG/T26- 2002）中对于无机涂料外观、耐水 性、贮存稳定性、耐洗刷性等物理性能的规定要求的，由于实验 时长限制，不能够完全判断五组实验组的耐人工气候老化性，但 是在实验过程中，他们均不存在任何的异常，所以可以判定其符 合《外墙无机建筑涂料》 （JG/T26- 2002）的规定要求。 而在水蒸气透过率实验中，五组实验组有四组含硅溶胶 无机建筑涂料都有着较高的水蒸气透过率，虽然剩下的一组对 比其他四组水蒸气透过率较低，但也只是在实验组中较低，对 比常规的合成树脂乳液涂料，它的水蒸气透过率是正常范围内 的，并不存在拖后腿的现象。 五组实验组中有三组含硅溶胶无机建筑涂料的PH值对比其 他两组较低，究其原因，可能是因为五种含硅溶胶中，硅溶胶含 量及混合碱金属硅酸盐溶液所占的比例存在不同，碱金属硅酸盐 溶液所占比例较高的话，难免会影响该混合溶液的酸碱度[2]。 五组实验组的柔韧性都符合《建筑外墙涂料通用技术要
有机无机硅溶胶复合涂料的制备
６结语
硅溶胶与丙烯酸酯乳液复合制得的涂料性能十 分优异，尤其在耐水、耐碱、耐擦洗性和耐沾污性等 方面有较大的改善。随着有机高分子聚合物材料的 发展，可供选用的材料也越来越多，这类涂料的品种 和性能可以满足不同用途的要求，是一类大有前途 的建筑涂料品种。
４复合涂料性能检测
按ＧＢ／Ｔ７５５—２００１标准对涂料的各项指标检 测：
项目 在容器中状态
一级品指标 复合涂料测试结果
蒺垄骂翕要无硬蒺堡骂翕要无硬
施工性
涂刷二道无障碍 涂刷二道无障碍
干燥时间（表干）／ｈ 涂膜外观 对比率 耐水性（９６１１） 耐碱性（４８ｈ）
≤２
无异常
≥０．９０
无异常 无异常ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
≤２
无异常
论文系统地研究了：硅溶胶、苯丙乳液、偶联剂、体系PH值等因素对复合乳液性能、粒子分布、键合状态等的影响；同时将此乳液应用于外墙涂料 中，研究了乳液含量、助剂体系等对其性能的影响，确定了最优的外墙涂料配方，并与其它外墙涂料进行了对比。
试验结果表明： 1、当硅溶胶与苯丙乳液的比例为3:7时，体系PH值为9-10时复合乳液具有较好的综合性能；用偶联剂改性后的硅溶胶无机粒子能较好的分散于乳液 体系中，并且粒径较小；偶联剂可以分别与硅溶胶和苯丙乳液发生偶联键合反应生成新键，当加入量约为0.125％时，检测到有少量新键产生，当偶联剂 添加量为0.25％时，复合乳液体系的键合基本完成，偶联剂的添加量继续加大时，对复合乳液体系新键的生成影响作用不大；构建了硅溶胶改性苯丙复 合乳液的无规则网络结构模型。 2、乳液含量、助剂体系对外墙涂料的性能尤其是老化性和抗沾污性能具有显著影响，当乳液添加量为32％配合优化的助剂体系时，涂料具有较好的 抗老化和抗沾污性能，其老化年限按5％失色率推算可以达到22.6年，抗沾污性可以达到95.8％，比纯苯丙乳液配制的涂料分别提高约45％和10％；复合 涂料与市售涂料对比发现复合涂料的性能均优于普通涂料，且价格较低；最后按照建筑涂料测试国家标准对复合涂料进行了检测。结果表明：涂料耐水 性、抗老化性、耐沾污性、耐洗刷性等性能均超过相应国家标准。
硅溶胶制造工艺中的涂料配制工艺
硅溶胶是一种优质硅溶胶模铸造用水基粘结剂，生产用于所有层（面层和背层）。
硅溶胶易配制成高粉液比的优质涂料。
涂料稳定性好。
用硅溶胶制成的壳体不需要化学硬化，型壳制造过程无空气污染。
2.2.1 硅溶胶涂料的配比原则控制涂料粘度以达到稳定制壳质量的目的，配制时按当时的实际情况，当零件壁薄、复杂或带有深陷时，涂料粘度取下限，反之取上限。
1.配制工艺按涂料的配方取一定量的耐火材料、润湿剂、消泡剂，先将润湿剂及消泡剂加入涂料桶中，然后加入硅溶胶，开始搅拌，在不断搅拌过程中加入耐火材料，待全部加入完后，继续搅拌6h～12h，稳定后测其粘度，过高加硅溶胶稀释，过小则加入一定量的耐火粉料补充，直至粘度合格为止。
2. 硅溶胶涂料液的制壳工艺3.制壳场地工艺参数涂料间温度：22℃～25℃；相对湿度45%～65%；通风条件：良好。
4.涂料工艺过程将清洗好的蜡模（要求干燥后）慢慢浸入L型涂料搅拌桶中，并转动上下移动，让涂料充分并均匀湿润模组后，取出慢慢转动至无涂料堆积、滴落现象时再挂砂，使砂粒均匀附于涂料之上，每层涂料的粘度、撒砂粒度要求（见表3）。
面层涂料时要用专用筛网过滤涂料中的砂粒等杂质，以防止模壳中产生砂粒等脱落而造成铸件夹灰夹砂。
表3 硅溶胶涂料的性能要求型壳层数/面涂料粘度/s 密度/g•cm-3 撒砂粒度/目1 30～35 1.81～2.03 80/100（锆英砂）2 30 1.84～1.85 30/60（煤矸粉）3 30 1.83～1.84 30/60（煤矸粉）4 15～20 1.81～1.82 16/30（煤矸粉）5 15～20 1.80～1.81 16/30（煤矸粉）6（最外层）15～20 1.79～1.805.硅溶胶铸造每层型壳的干燥过程硅溶胶在干燥过程中必须严格控制温度，相对湿度及空气流速等，具体工艺参数（见表4）如下。
表4 硅溶胶型壳工艺参数时间/h 层数/层干燥温度/℃相对湿度/% 风速/m•s-1≥41～2 20～25 50～60 不宜吹风≥63～5 ≥3030～50 ≥3≥8 6 ≥3030～50 ≥3当环境温度和相对湿度不易调整时，可控制为一定相对稳定额数值：温度为22℃～25℃；湿度45%～65%。
硅溶胶的制备方法简述
硅溶胶的制备方法简述硅溶胶的制备方法简述目前，硅溶胶的制备主要有两种方法，即凝聚法和分散法。
利用在溶液中的化学反应首先生成SiO2超微粒子，然后通过成核、生长，制得SiO2溶胶的方法为凝聚法；利用机械分散将SiO2微粒在一定条件下分散于水中制得SiO2溶胶的方法，即分散法。
根据使用原料及工艺的不同，上述两种方法可细分成下面多种常见的制备方法。
1.离子交换法用离子交换法制备硅溶胶的历史较长，1941年首先由美国人Bird 发明，其后发展迅速，到目前为止该项技术被国内外大多数硅溶胶生产企业所采用。
该方法通常可分为3个步骤：活性硅酸制备，胶粒增长和稀硅溶胶浓缩。
首先，将稀释后的一定浓度的水玻璃依次通过强酸型阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，分别除去水玻璃中的钠离子及其它阳离子和阴离子杂质，制得高纯度活性硅酸溶液。
此溶液在酸性条件下不稳定，可用适当的NaOH或氨水调节其PH为8.5-10.5，以提高稳定性。
在此步骤中使用的离子交换树脂应尽快再生。
避免残余的硅酸形成凝胶，使交换柱失效。
然后，将上述硅酸溶液加入到含晶种的母液中，通过控制加入速度和反应温度，使硅溶胶胶粒增长到所需粒径即可。
最后将完成结晶聚合过程的聚硅酸溶液进行加热蒸发浓缩，或超滤浓缩，以得到合适浓度的产品。
如果要进一步进行纯化，可采用离心分离法除去其中杂质，制得高纯硅溶胶。
可见，此方法本身具有不可克服的缺点：一是起始原料水玻璃受离子交换的限制其浓度不能太高，这就致使第3部中的浓缩过程较长，能耗大，不利于能源的节约；二是离子交换树脂再生时会产生大量废水，对水的浪费较大且废水处理需要一定的成本；三是该法工艺程序多，生产周期长，反应过程中影响产品性能的因素众多以至较难控制。
2.直接酸中和法一般采用稀水玻璃作为起始原料，经过离子交换出去钠离子，然后通过制备晶核，直接酸化反应，晶粒长大等步骤可制得硅溶胶。
(1) 离子交换除去钠离子：用离子交换树脂除去原料中的钠离子，制得SiO2/Na2O重量比较大的稀溶胶，稀溶胶中钠离子含量已较低。
硅溶胶涂料配方说明
硅溶胶涂料配方说明
硅溶胶涂料的主要成分包括无机硅溶胶、有机硅溶胶和稀释剂。
其中，无机硅溶胶是硅溶胶涂料的主要成分，它能够形成一层致密的硅氧化物膜，提供涂料的耐候性和耐热性。
有机硅溶胶主要用于提高涂料的附着力和柔
韧性。
稀释剂则用于调节涂料的黏度和流动性。
1.准备硅溶胶：将无机硅溶胶和有机硅溶胶按一定比例混合，搅拌均匀，得到硅溶胶溶液。
2.添加稀释剂：将硅溶胶溶液中加入适量的稀释剂，按需调节涂料的
流动性和黏度。
3.搅拌均匀：使用搅拌器将溶液搅拌均匀，确保各组分充分混合。
4.过滤：通过过滤器将溶液过滤，去除其中的杂质和颗粒，得到纯净
的涂料。
5.调节pH值：根据需要，使用酸碱调节剂调节涂料的pH值，以确保
其适应不同的涂覆基材。
完成上述步骤后，硅溶胶涂料就制备完成了。
下面将简要介绍硅溶胶
涂料的主要性能：
1.高透光性：硅溶胶涂料具有良好的透光性，能够使被涂覆物表面保
持原本的光洁度和明亮度。
2.耐候性：硅溶胶涂料能够在极端的气候条件下保持其性能稳定，不
易受到紫外线、高温和潮湿的影响。
3.耐磨性：硅溶胶涂料具有良好的耐磨性，能够在使用过程中抵抗刮
擦和磨损。
4.耐酸碱性：硅溶胶涂料能够耐受一定浓度的酸碱腐蚀，不易受到化学溶剂的侵蚀。
5.附着力强：硅溶胶涂料具有良好的附着力，可以牢固地附着在各种涂覆基材上。
总结：硅溶胶涂料的配方制备过程相对简单，主要成分包括无机硅溶胶、有机硅溶胶和稀释剂。
硅溶胶涂料具有高透光性、耐候性、耐磨性和附着力强等优点，广泛应用于建筑、汽车等领域。
硅溶胶
硅溶胶生产设备硅溶胶无机高分子涂料是近几年发展起来的。
制备该涂料的关键技术是用特殊的方法除去水玻璃中水溶性的钠离子。
一般可以用离子交换、酸中和、水分解、电渗析等方法来实现，以生成一种极细的二氧化硅超微粒子胶状水溶液，粒径为580mum（一般乳液颗粒为8001000mum）其中Si2O含量20%30%，Na2O含量0.3%￥，氧化硅和氧化钠的比例在40%以上。
以这种硅溶液/胶为基料，配合颜料和各种助剂而制成硅溶胶无机高分子涂料。
硅溶液在失去水分时，单体硅酸逐渐聚合成高聚硅胶，随水分的蒸发，胶体分子增大，最后形成-SIO-O-SIO-涂膜：IO-SI-OH+HO-SI-OH因NA2O在硅溶胶中的含量低，硅溶胶具有一定量成膜溶解的特性，其耐水性、耐热性能明显优于有机涂料。
涂膜致密且较硬，不产生静电，空气中各种尘埃难粘附。
在目前的建筑涂料中，它的抗污染能力是较强的。
细微的颗粒，对基层有较强的渗透力，能通过毛细管渗透到基层内部，并能与混凝土基层中的氢氧化钙反应生成硅酸钙，使涂料具有较强的粘结力。
但硅溶胶在成膜过程中体积收缩较大，涂膜易开裂。
硅溶胶能与丙烯酸酯、醋酸乙烯等乳液任意相溶。
两者的特性相互补充，可以配制出性能优良的有机、无机复合涂料。
1、硅溶胶的制备制备硅溶胶的工艺有：离子交换树脂处理硅酸钠稀溶液的方法；用硫酸中和水玻璃稀溶液的方法；水解硅酸酯的方法等等。
其基本原理都是去掉易溶于水的钠离子。
举例如下：（1）离子交换法a 离子交换树脂。
阳离子交换树脂采用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂；阴离子交换树指采用弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
b 生产工艺将模数为3.5的硅酸钠溶液用水稀调整至含SiO24%，Na201.15%；将液通过填装阳离子交换树脂的闪换柱，得含SIO23.6%，NA200.005%，SiO2/Na2O摩尔比703，PH值2.5的硅酸胶稀液。
离子交换是一个平衡反应，反应的过程是：当把含有Na+的硅酸溶液通过交换树指时Ma+取代了阳离子交换树脂上的H+。
无机硅酸盐涂料的研制及应用
２
广 州 化 学
第 ３９卷
售 的工业 级产 品；二氧 化硅 、二 氧化 钛 、碳酸 钙均 为市 售 的工业 级产 品 。
１．１．２性 能测试 表干 时 间 ：按 照 ＧＢ／Ｔ １７２８ １９７９ 《漆膜 腻 子膜 干燥 时 间测定 法 》测定 。 耐水 性 ：按 照 ＧＢ／Ｔ １７３３．１９９３《漆膜 耐水 性测 定法 》测 定 。 耐碱 性 ：按 照 ＧＢ／Ｔ ９２６５．２００９《建筑 涂料 涂层 耐碱 性 的测 定》测 定 。 耐温 变 性 ：按 照 ＪＧＴ ２５．１９９９ 《建筑 涂料 涂层 耐冻 融循 环性 测 定法 》测 定 。 耐洗 刷 性 ：按 照 ＧＢ／Ｔ ９２６６．２００９ 《建 筑涂料 涂层耐 洗刷 性 的测 定》测 定 。 耐人 工老 化性 能 ：按 照 ＧＢ／Ｔ １８６５．２００９《色 漆和 清漆 人工 气候 老化 和人 工辐 射 曝露 滤 过 的氙弧 辐射 》
１ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 无机硅 酸盐涂料 的制备
１．１ 原材 料及 性 能测 试 １．１．１原 材料
硅酸盐溶液 （工业级，市售 ）；有机硅 聚合物乳液 （自制）；消泡剂 、分散剂、成膜助剂等助剂均为市
收稿 日期 ：２０１４．０５．２６ 作者简介 ：王政 芳 （１９８３－），女 ，博 士，工程 师；主要从事高性 能涂层材料 的研 究开发 。ｗａｎｇｚｆ＠ｇｉｃ．ａｃ．ｃｎ
测 定 。 涂料 在 容器 中的状 态 、涂膜 性能 、热 贮存 稳定 性 、低温 稳定 性和 耐温 度变 化性 能 ：按 照 ＪＧＴ ２６．２００２
《外墙无 机建 筑涂 料 》测定 。 阻燃 性 能 ：按 照 ＧＢ／Ｔ ２４０８．２００８ 《塑 料 燃 烧性 能 的测定 水平 法和 垂直 法 》测定 。 有毒 有 害物质 ：根 据 ＧＢ １８５８２．２００８ 《室 内装 饰装修 材 料 内墙涂 料 中有害 物质 限量 》测 定 。 抗菌 防霉 性 能：根 据 ＨＧ／Ｔ３９５０—２００７ 《抗 菌涂料 》测定 。
硅溶胶-苯丙乳液复合外墙涂料的研制
１
引言 随着我国建筑业的发展和人们环保意识的提高，
复配１３１，制得硅溶胶一苯丙无机隋机复合乳液，该复合乳
液可在各种新型材料中得到更广泛的应用，特别是外
墙涂料中。本研究以硅溶胶通过冷拼法与苯丙乳液复
环境友好型涂料的使用越来越广泛，尤其是高性能环
保节能涂料，将是我国建筑涂料的发展方向。硅溶胶的 化学式为ｍＳｉ０２＂Ｈ：Ｏ，是一种微带蓝色乳光的胶体溶
本文链接：/Periodical_xdtlytz201103010.aspx
面，应选择ｐＨ为８．５—１０．０的硅溶胶与苯丙乳液。
通过性能对比发现，硅溶胶一苯丙复合乳液的性 能综合了苯丙乳液和硅溶胶两者的优点。其吸水率与 苯丙乳液相比从后者的１５．Ｏ％降低到了３．３４％，即耐 水性能得到提高；其附着力（１级）比硅溶胶单独成膜
万方数据
２０１１年３月 第１４卷第３期
现代涂料与滁装
与应用．１９９９（２）：３４—３５．
善，而且当涂膜经受冷热交替时使涂膜的收缩得到缓 冲，涂膜具有一定的弹性，并且使形成的涂膜兼具有无 机和有机涂料的特性，弥补了两者的不足。
硅溶胶中的ＳｉＯ：结构表面带有大量活性基团，
【５】
【４】崔锦峰，杨保平，马永强，等．硅溶胶一苯丙乳液复合路标涂 料的研制叨冲国涂料，２００６，２１（１２）：３１—３４．
ｐＨ为８．５一ｌＯ．０的硅溶胶与苯丙乳液。
涂料隔热性能分析
隔热涂料具有降低物体表面温度，阻止热传递，改
善工作环境等特点，因而得到广泛应用。隔热涂料按照
（３）溶胶／苯丙复合乳液性能综合了苯丙乳液和硅 溶胶两者的优点。其吸水率与苯丙乳液相比从后者的 １５．０％降低到了３．３４％，即耐水性能得到提高；其附着 力（１级）比硅溶胶单独成膜时要好；制得的涂料兼具 无机和有机涂料的特性，且弥补了两者的不足。