外墙无机建筑涂料的制备

data-full-width-responsive="true"> 外墙无机建筑涂料的制备薛小倩，刘洪亮，郭京林（河北省水性涂料工程技术研究中心，河北晨阳工贸集团有限公司，河北保定 072550）0 引言长期以来，有机涂料以其良好的装饰性、品种的多样性和低廉的价格取得了广泛的应用。但是，由于有机类建筑涂料的主要原材料来源于煤、石油、天然气等资源，加工时会产生大量的副产物、挥发性溶剂及剩余单体，既造成了环境污染，又浪费了大量的资源和能源。同时，有机涂料涂覆在墙体表面一段时间后，涂膜会出现空鼓、起泡甚至掉皮脱落现象。相对于有机涂料的这些缺陷，无机涂料具有良好的透气性、抗沾污性以及优良的综合环保性能。因此，无机建筑涂料的研究与应用成为发展趋势。1 实验部分11 原料纳米硅溶胶，粒径为5~80 nm 的不同粒径产品，青岛市基亿达硅胶试剂厂；醋丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液，保立佳化工有限公司；十二烷基硫酸钠、海川相容稳定剂、硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠，均为市售品；硅烷偶联剂，南京向前化工有限公司；助剂、颜填料，均为市售品。12 配方外墙无机建筑涂料配方见表1。2 结果与讨论21 纳米硅溶胶的选择外墙无机建筑涂料的主体组分是纳米硅溶胶。一般纳米硅溶胶的粒径分布为5~80 nm，比一般粒径为01~10 m 的乳液粒子要小得多。当粒径8 nm 时，硅溶胶粒子的比表面积很大，水的隔离作用减弱，粒子发生聚并几率较大，涂膜的耐水性下降，浸水易起泡；当粒径40 nm 时，粒径大，粒子的电荷大，沉降速率快，体系不稳定，导致涂料的成膜性及渗透性不好。故纳米硅溶胶的粒径以10~20 nm 为宜，粒径分布越小，体系越稳定。另外，在选择与乳液配用的纳米硅溶胶时，一般选用澄清透明度高的纳米硅溶胶，其粒径分布小，杂质含量少，有利于体系稳定。在颜填料和乳液的种类及用量不变的情况下，更换不同粒径的纳米硅溶胶，按照相同的工艺进行配漆，并按照国标制备涂膜，检测涂料的贮存稳定性和涂膜耐水性，结果见表2。表2 硅溶胶粒径对涂料贮存稳定性及涂膜耐水性的影响根据以上实验结果，以及硅溶胶的外观等综合性能的评价，本实验中选择粒径为12~15 nm 的高透明度纳米硅溶胶。22 乳液的选择纳米硅溶胶是以水为分散介质的高相对分子质量聚偏硅酸的胶体溶液，其二氧化硅粒子间能形成牢固的SiO 键，而成为连续的网状结构膜。但由于SiO 键刚性较强，成膜交联又是一个缩水过程，若单独使用纳米硅溶胶，常温下成膜往往存在裂纹、内部微孔等缺陷。而有机树脂乳液具有柔韧性好、附着力强的特点。引入有机树脂乳液后，有机高分子成膜物能均匀分布在SiO 的间隙中，不仅消除了上述缺陷，还增加了涂膜的柔韧性，提高了抗冲击性，也改善了涂料的贮存稳定性，因此，在以纳米硅溶胶为主要黏结剂的外墙无机建筑涂料中常常混拼少量的有机树脂乳液。在硅溶胶稳定的pH 范围内，拼入各种乳液，如苯乙烯- 丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯- 丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯- 叔碳酸乙烯酯乳液、纯丙烯酸酯乳液、硅丙乳液等，纯乳液和混拼后的基料的性能检测结果见表3。