| 硅溶胶涂料是目前最具发展前途的环保型建筑涂料之一 [1] 。硅溶胶是以 SiO 2 为基本单位在水中的分散体 , 其分子式为 H 2 SiO 3 , 胶团颗粒细微 , 粒径范围一般在 5 ～ 40 nm 。析胶时 ,SiO 2 具有较高的活性 , 易于粘接涂料中的粉状颗粒 , 因此它用于涂料的一个最突出的优点就是无回溶性 , 以及具有良好的耐水性 [2] 。单独使用硅溶胶时 , 常温固化成膜往往存在裂纹、内部微孔等致命缺陷 , 因此很少单独用其来配制涂料 , 常常是加入有机高分子乳液制得有机 - 无机复合型涂料。硅溶胶与有机高分子乳液复合而成的建筑涂料 , 在我国已有 20 多年的历史 , 近年来的发展再次引起人们的关注。 本文以硅溶胶和苯丙乳液为主要成膜物 , 优选颜填料 , 并添加分散剂、增稠剂等多种涂料助剂 , 研制成开罐效果好、符合国家标准 GB/ T 9756 — 2001 的实用型低成本内墙涂料。 1 配方设计及生产工艺 1. 1 配方设计 硅溶胶 :SiO 2 质量分数 20 % ～ 30 %,pH 值 8 ～ 9 。在 SiO 2 含量相同的情况下 , 选择粘度高的硅溶胶可以减少或避免龟裂现象的发生 , 也可以降低有机高分子乳液的用量 [3] 。 苯丙乳液 : 固含量 47 % ～ 49 %,pH 值 7 . 0 ～ 9 . 0 。具有粘结强度高 , 耐碱性、耐洗刷性好的特点。 膨润土 : 主要成分是蒙脱石 , 具有层状结构 , 晶层之间主要以范德华力结合 , 键能弱 , 易离解 , 因此水分子能进入晶层中间 , 使晶层断裂 , 引起晶格定向膨胀 , 其膨胀可达数十倍。吸水后的膨润土在干燥失水过程中 , 晶层间可包覆一部分颜填料粒子 , 同时与乳液干燥后的薄膜交叉重叠 , 形成网状结构 , 大大提高了乳液的粘结能力 , 以及漆膜的耐洗刷性能。因此膨润土可代替部分乳液使用 , 并且不降低涂料性能 [4] 。 钛白粉具有着色力高、遮盖力强、白度好的特点 , 但价格较贵 ; 立德粉着色力与遮盖力仅次于钛白粉 , 但耐光性、耐候性较差 , 一般用于内墙涂料 , 价格远低于钛白粉。 硅灰石粉主要成分是偏硅酸钙 (CaSiO 3 ) , 用于建筑涂料可使白色涂料具有明亮的色调 , 并能长时间保持这种色调。因为粒子表面富有亲水性 , 水向这些颜料粒子中扩散要比向乳液中扩散容易得多 , 干燥后在融合的乳液涂膜内形成微细的空气 / 二氧化硅界面 , 提高了涂膜的不透明性 , 因而可代替 20 % ～ 30 % 的钛白粉和立德粉。此外 , 常用的填料还有重质碳酸钙、滑石粉等。 在配制涂料时 , 还必须加入分散剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂、防霉防腐剂等助剂。 本实验研究的基本配方见表 1 。 表 1 基本配方 |
