Page 216 - 2020涂料产业研究报告
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工艺应用
PROCESS AND APPLICATION
应生成不溶性的硅酸盐而增稠甚至凝胶固化，如图8,9所 甚至胶化成膏体而无法使用，同时因为可产生一定程度
示。同时无机涂料的pH高，碱性强，电解质浓度大，可 的触变性而防止涂料沉淀，在某种程度来说又是其优
能会对涂料中的乳液及其它有机物造成水解和表面电荷 点；但同时会造成流平性降低，触变指数增大，特别长
中合，破坏乳液等的稳定性。有机物的水解要消耗一定 时间存放或热贮后触变指数更大，施工性严重变差。稳
的碱，又反过来影响硅酸盐的缩合离解平衡。 定化硅酸钾生产的无机涂料由于稳定性更高，涂料的低
硅酸盐的缩聚离解平衡反应受溶液pH，硅酸盐模 剪粘度更低，有更好的流平性，接近乳胶漆；甚至需要
数、浓度，温度等多种因素的影响；硅酸盐同多价金属 在配方中加入少量低剪增稠剂如黄原胶、膨润土等来提
离子的反应主要由颜料、填料的活性（可溶性盐），水 高涂料的防沉性。相同条件下，稳定化硅酸钾可以以更
的硬度，原料中多价金属离子杂质含量等因素决定的。 高模数和固体含量的商品形式提供，更适合做高固低粘
因此，为了提高无机涂料的稳定性，我们在原材料筛选 的无机涂料产品。
及配方设计时以上因素都要认真考虑。 无稳定化处的纯硅酸钾在精选颜、填料及其它原材
为了提高无机涂料的稳定性，我们也可以对硅酸钾 料，配合合适的稳定剂和分散剂，虽然稳定性稍低，但
（含硅溶胶）进行化学改性，适当降低反应活性，提高 也可以用于生产无机涂料。在相同条件下用稳定化的硅
稳定性。因此用于无机涂料的硅酸钾又根据是否进行过 酸钾生产制造的无机涂料的稳定性则好得多，甚至可以
稳定化处理（也叫有机无机杂化）分为非稳定化纯硅酸 达到乳胶漆的水平。
钾和稳定化硅酸钾。稳定化处理一般是用有机硅烷对纯 稳定化的硅酸钾同稳定化硅溶胶一起使用，可生产
硅酸钾进行化学改性或称为有机无机杂化，让硅酸钾中 稳定性极值佳的高性能第三代硅溶胶硅酸钾无机涂料；
硅原子上接上有机基团，适当降低硅酸钾的活性官能团 纯硅酸钾与稳定化硅溶胶或稳定化硅酸钾与普通硅溶胶
（硅醇基）数，来降低反应活性，同时通过有机基团的 搭配也可以使用，但存在较高风险，对原材料选择要求
空间位阻进一步提高硅酸钾的稳定性，如图10所示。这 很高；纯硅酸钾和普通硅溶胶混合使用则非常困难，无
种稳定化的硅酸钾不易发生自聚合反应，在同颜、填料 论是热贮还是冻融都很容易产生胶化。
混合时也更不容易产生凝聚和胶化，同有机聚合物乳液 1.1.1.7 固化机理
混合时有更好的相容性，不易产生絮凝颗粒。采用高稳 碱金属硅酸盐的固化是化学固化，主要涉及的基础
定化的硅酸钾生产无机涂料时稳定剂可以减少，填料选 化学应有硅酸盐自身的缩聚离解反应（见图7）和硅酸盐
择得当时甚至可以不添加稳定剂。 同多价金属离子的离子反应（见图8）。这些反应也是影
响硅酸盐稳定性的基础化学反应。
图11 硅酸盐与无机基材中氢氧化钙和石英砂的反应
图10 硅酸钾和硅溶胶稳定化示意图
无机涂料有极好的渗透性，可渗入无机矿物基材
稳定化硅酸钾（Pre-stabilized potassium silicate） 3-5mm，并同无机基材中普遍存的氢氧化钙、和石英砂
和非稳定化纯硅酸钾（Potassium Silicate）生产的涂料 发生如图11的化学反应，而同基材牢固地以化学键粘合
在流变性上差异也很大。纯硅酸钾更容易引起后增稠， 附着。这种涂层与基材以化学键结合并融为一体，以致
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