Page 217 - 2020涂料产业研究报告
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如我们通常不把它们看作成膜型涂料，而在本质上已成 都会形成可溶性碱金属碳酸盐（见图11，12），降低涂
为了基材的涂层。 料的耐水性、耐洗刷性、耐候性等理化性能，同时容易被
液态水从漆膜中带出在涂膜表面析出产生白霜，引起涂料
发花、褪色等问题，是无机涂料很多缺陷的根源。
无机粘结剂的高渗透性和涂膜的多孔性为无机涂料
图12 硅酸盐在二氧化碳作用下聚合固化反应
提供了极好的附着力，这会使无机粘结剂相对更多地富
涂层内在无外加固化剂时，硅酸盐同多价金属离子 聚在涂膜的底层，造成面层粘结剂的不占而易出现掉粉
的反应较少，主要发生的反应是在空气中二氧化碳（广 现象，特别是仅使用粘结力较弱的硅溶胶作无机粘结剂
义的酸）作用下的缩合聚合反应，如图12所示，生成 时更容发生。因此，在无机涂料中硅溶胶最好同硅酸钾
更高模数、分子量更大的多聚硅酸盐，同时由于水的挥 一起使用，来减少掉粉现象的发生。
发，硅酸盐浓度增加，也加速了缩合聚合反应的发生。 无机涂料也可以外加固化剂来加速无机涂料的固
最终形成化学组成为二氧化硅的Si-O-Si网状骨架凝胶结 化速度，如第一代两组份纯无机硅酸盐涂料。这些固化
构，在水完全挥发后则形成高透气性的多孔性、哑光无 剂主要有无机有机酸、酸式盐（碳酸氢钠、磷酸二氢
机涂膜，如图13所示。 钠等）、金属盐（氯化钙、氯化铵、氟硅酸钠、磷酸
铝）、金属氧化物（氧化锌、氧化钙、氧化镁）和金属
粉（锌粉、铝数）等。
1.1.2 硅溶胶
硅溶胶亦称为硅酸溶胶，是一种粒径为7-100nm的
二氧化硅的水溶胶分散体，通过电荷排斥作用而稳定。
硅溶胶的外观主要由粒径的大小决定，可以是无色透明
（小粒径，10nm左右）、半透明（中粒径，约40nm）
或乳白色液体（大粒径，约100nm）,并且随粒径增大硅
溶胶的稳定性降低。
图13 固化后的硅酸盐粘结剂骨架
硅溶胶一般由硅酸钠通过阳离子交换除去钠离子，
因此这种涂料特别是应用在历史古建筑（通常是潮 同时硅酸根离子发生聚合反应，粒子增大而制得。无机
湿的）和未完全固化的混凝土表面。在潮湿的历史古建筑 涂料中使用的硅溶胶一般带负电荷，粒径在7-30nm左
中，水蒸汽的通过可使潮湿的古建筑有效干燥。对于未完 右，pH值一般8-11，较硅酸钾低。
全固化的混凝土表面，二氧化碳仍可以通过无机涂层而不 硅溶胶可以看作是特高模数（模数>50）的碱金属
影响继续碳化，从而使混凝土硬化。而成膜型的纯乳液涂 硅酸盐，其结构如图14所示,在硅溶胶的二氧化硅粒子内
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料虽然也有一定的透气性，但仍然会阻碍水蒸气的通过， 部是由Si-O-Si组成立体网状结构,绝大多数硅是Q 结构,
特别是低PVC、厚膜型涂层（如弹性涂料），很容易发生 没有化学活性的硅醇基官能团,二氧化硅粒子表面的硅为
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漆膜鼓泡、起皮脱落现象，尤其是在基材潮湿、防水不 Q , Q , Q 结构,含有活性硅醇基,可以象硅酸盐中的硅醇基
佳、热带多雨地区等情况下更容易发生。 一样发生缩合聚合反应或同多价金属离子反应而增稠、
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硅酸盐在固化后硅酸根会通过化学反应转变为不溶 形成凝胶甚至完全固化。同硅酸钾相比，硅溶胶Q 结构
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性多价金属的硅酸盐和二氧化硅，帮助无机涂料产生粘结 的硅更多，具有活性硅醇基的Q , Q , Q 结构的硅要少得
和形成涂膜，提供涂料需要的理化性能；碱金属离子最终 多，因此硅溶胶的粘结力较硅酸钾要差得多，更容易出
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