data-full-width-responsive="true"> 硅溶胶-苯丙乳液复合外墙涂料的研制马永强1，马宏2，杨保平1，崔锦峰1（1兰州理工大学，兰州730050；2 北方涂料工业研究设计院，兰州730020）1 引言随着我国建筑业的发展和人们环保意识的提高，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mSiO2H2O，是一种微带蓝色乳光的胶体溶液，具有较大的比表面积，较强的吸附性，带负电荷的羟基，以硅氧烷的方式聚集，可形成透明薄层而不再溶于水。由于硅溶胶的渗透、硬化黏结的综合效应，产生机械咬合与化学键合的综合结果，因而具有优于一般成膜物质的表面附着黏结力，但该涂膜易出现龟裂现象[1-2]。苯丙乳液凭借其良好的性能，已广泛应用于涂料等领域，但其也存在有机乳液共同的缺点：涂膜硬度低、耐水性和耐沾污性差、耐候性不良、与水泥基体结合力较差、易粉化脱落、耐碱性差，且价格较高。采用一种偶联剂，将硅溶胶与苯丙乳液通过冷拼复配[3]，制得硅溶胶-苯丙无机/有机复合乳液，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配得到的复合乳液为基料，结合颜填料和助剂经研磨分散制得硅溶胶-苯丙无机/有机复合外墙隔热涂料。2 试验部分[4-8]21 试剂主要试剂:硅溶胶、苯丙乳液（自制）、成膜助剂（Texanol 酯醇）、偶联剂、钛白粉、硅灰石、滑石粉、空心玻璃微珠、堇青石、增稠剂（HEC）、分散剂F-5（自制）、消泡剂、流平剂等。22 试验过程221 硅溶胶-苯丙无机/有机核壳乳液的制备将试验量的硅溶胶和偶联剂投入三口反应瓶中，常温下先搅拌45 h 改性；再加入苯丙乳液和成膜助剂，同时用氨水调其pH 至规定值；继续搅拌20 h，出料，即得硅溶胶-苯丙无机/有机复合乳液。222 硅溶胶-苯丙复合涂料的制备将颜填料（空心玻璃微珠除外）加入水、增稠剂和润湿分散剂研磨分散至合适的细度；再加入空心玻璃微珠用高速搅拌机分散得到颜填料浆；按合适的颜基比将颜填料浆与硅溶胶-苯丙无机/有机复合乳液混合，再加入其
它助剂搅拌均匀即可。3 结果与讨论31 硅溶胶-苯丙无机/有机复合乳液选用正交表L16（45）来安排试验，各因素的水平选取如下：A 为硅溶胶与苯丙乳液的质量比；B 为复合乳液体系的pH；C 为硅烷偶联剂与硅溶胶的加入量之比；D 为成膜助剂与苯丙乳液的加入量之比。复合乳液配制因素水平见表1。表1 复合乳液配制因素水平表
以吸水率作为确定优方案的指标，将制得的复合乳液喷涂在玻璃试板上，根据HG2-1612 规定对其进行吸水率检测，最后确定A2B2C4D3 为最优方案。试验研究发现，当硅溶胶与苯丙乳液的质量比小于3 ∶ 7 时，复合乳液喷涂在玻璃试板上成膜后的耐水性差，在水中浸泡8 h 涂膜有起泡现象；当硅溶胶与苯丙乳液的质量比大于3 ∶ 2 时，复合乳液喷涂在玻璃试板上成膜后涂膜有不同程度的裂痕。pH 是影响硅溶胶-苯丙复合乳液成膜性能的最主要因素，当pH为9时，硅溶胶-苯丙复合乳液的吸水率为321%，涂膜无开裂。当硅溶胶和苯丙乳液的pH 相差很大时复合乳液稳定性变差。因此，配制涂料应选择pH比较接近的硅溶胶和苯丙乳液。对于碱性的水泥墙面，应选择pH为85 ～100的硅溶胶与苯丙乳液。通过性能对比发现，硅溶胶-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150%降低到了334%，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，详见表2
