PH 值的影响：硅溶胶是聚偏硅酸的胶体溶液，胶体粒子的表面一般都带电荷，并 分散在介质中， SiO2、、AL2O3 这类氧化物粒子，与水作用发生水化，产生羟基，羟基离 解致使这些粒子的表面带电，在这样的体系中，粒子表面的电位随介质的 PH 值发生变 化，如 SiO2 的水解形式如下：
3. 硅溶胶在使用的过程中存在的问题与问题解决 硅溶胶缩合成膜后为无机 SiO2 分子构成的立体网状涂膜。，漆膜对基材的附着力，耐酸
碱、耐侯性高，成本低，但这一体系存在一个储存不稳定的问题。这一不稳定来源于硅溶胶 和乳液自身，二者混合物的稳定性视两者的用量、乳液种类、硅溶胶种类不同而有非常大的 差异。要解决这样一些问题需要从两方面着手保护乳液、保护硅溶胶。
附：高温回粘评价标准：条件 40℃，80±5%湿度，10min，分为 5 级，标准如下 0 级：翻转样板，滤纸自行落下，或在背面轻敲几下，滤纸落下，版面未粘滤纸毛 1 级：翻转样板，撕下滤纸，版面粘未粘滤纸毛 2 级：翻转样板，撕下下滤纸，版面粘有少许滤纸毛 3 级：翻转样板，撕下下滤纸，版面粘有较多滤纸毛 4 级：翻转样板，撕下下滤纸，版面粘有许多滤纸毛
增加漆膜的耐洗刷次数和抗碱性。但硅溶胶用量过大，降低涂料的疏水性，降低涂层的耐水
性，以此来降低涂层的冻融性，导致涂层起泡、影响附着力。硅溶胶的最佳添加量范围是调节
漆膜的钢性-柔性、亲水-疏水、耐水-耐碱平衡，来提升涂层的耐碱性和耐洗刷性、硬度与
溶胶，和基材润湿剂（如 Henkle 阴离子润湿剂 Hydropalat 875）,增加对基材的润湿，促使
渗透加快。在封闭底漆、弹性乳胶涂料、单组分防水涂料的有机-无机复合体系，纳米级硅
溶胶粒子渗透性好，渗透到基材表面的毛细孔中，堵塞毛细孔，降低开放孔数，增加封闭孔
数，从而抑制、减少基层对涂料水分的吸收，使得这种吸收变的得很均匀，干燥变的均匀，
所有数据，包括配方均是真实的。但是客户必须在自己的试验室或设备上做试验来确认，海川公司不能做出任何 3
承诺。客户一定要遵守当地的专利法规。供应商有权对自己的产品做改进，其规格有任何改动，恕不提前通知。
涂料稠厚，超过 130KU，这样的涂料缺乏渗透性，高有机组分的涂料与无机基材附着力差。
涂层的附着力来源以下几个方面：分子间的力，包括氢键，力较较弱；静电引力；分子相互
渗透并形成化学结合或分子间的咬合；表面粗造而形成的机械咬合，施工打磨基材表面便是
为了增加机械咬合力，后两者力较强。弹性涂料与防水涂料的附着力差，添加特殊的比例的硅
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低 PVC 涂膜钢性不够、高温回粘易粘污、透气性差易起泡。在低 PVC 体系添加一定比
例硅溶胶于乳胶漆中，能改善漆膜许多性能，提高漆膜刚性，提高乳胶漆的高温回粘性能，
=Si-OHH——SiOH2OH=Si-OH OH-——SiO2H2O H 硅溶胶稳定在不同的 PH 值，即由于不同介质的加入，SiO2 胶体粒子表面电荷性质 发生转变，当 PH7 时，胶体粒子全部带负电，胶体因静电排斥而稳定；当而加入质子， PH3，则胶体粒子全部带上同种正电荷，胶体静电排斥稳定，3〈PH 值〈7，胶体本身发 生聚并，而 PH 值〉11 时，自身易聚并，变的很稠厚。因而涂料体系的 PH 值要保证在弱 碱性，PH=8.5-10.0。 胶体粒径大小的影响：硅溶胶粒径分布在 5-80nm, 在此范围内，粒径偏小，其平均粒 径范围越窄，外观透明度高，当粒径小于 8nm，则胶体微粒的比表面积很大，水的隔离 作用减弱，粒子发生聚并几率大，涂膜的耐水性下降，浸水易起泡。粒径粗大，本身电 荷点大，沉降也快，也不稳定，对涂料的稳定性也起负面作用。建筑涂料所用硅溶胶微 粒的粒径控制在 10-20nm，粒径分布越小，体系越稳定。在硅溶胶/乳液复合的配方中，
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建议使用澄清透明度高的硅溶胶。 硅溶胶的选择：实验使用四家不一样的牌号的硅溶胶，结果发现：添加少量（〈12%〉的澄清、 透明度高的硅溶胶对体系稳定性影响较少，而用量加大到）20%，则涂料稳定性急剧下 降，甚至会出现胶化。相反，粗粒径硅溶胶在大用量的范围内稳定性高，低用量的体系对 涂料稳定性影响大。表 3 例出四种硅溶胶的性质，从应用结果发现 A 使用稳定性最好。
记录的是不同硅溶胶/乳液之比值，涂膜干燥时间和涂膜柔软、脆性，以及附着力情况，表 1
本丙、纯丙、硅丙等拼混，硅溶胶对乳液的改性视乳液品种不同最佳用量范围不一样。
硅溶胶可以与多种有机高聚物混拼，因而可以在多种涂料体系中应用，根据性能需要进
行调配，如封闭底漆、弹性涂料、防水涂料、低 PVC 涂料、普通内外墙涂料以及非高光水
更重要的是能够增强基层和中涂层之间的结合，在界面形成一层更密实的黏结层，增强界面
的结合力。硅溶胶渗透到基材内部，与基材中某些碱性物质反应，被基材吸收，即可补强薄
封闭底漆的这种有机-无机复配，得到溶剂型封闭剂与乳液型封闭剂复配封闭效果，在
具体的应用中，硅溶胶与有机乳液之间的不同配比，对涂膜干燥和附着力影响很大，表 1
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硅溶胶可以与水性高分子化合物拼混，如聚乙烯醇（PVA），与高分子乳液如醋酸乙烯、
硅溶胶在建筑涂料中应用 摘要：本文介绍了硅溶胶的性质，硅溶胶在涂料中应用，并分析这种硅溶胶-乳液复合 涂料在制备储运中不稳定因素及解决办法。 关键词：硅溶胶、乳液、有机-无机复合 前言：
1. 硅溶胶的基本特性 2. 硅溶胶应用：封闭底、防水涂料、低 PVC 涂料、弹性涂料等 3. 硅溶胶在应用中易出现的问体 4. 硅溶胶选择原则 5. 制备硅溶胶-乳液复合涂料工艺 6. 硅溶胶改善乳胶漆性能 1. 硅溶胶 1.1 硅溶胶基本性质 硅溶胶又称硅酸水玻璃，是以水为分散相的无机高分子聚偏硅酸胶体溶液，无臭无毒， 有相当大的比表面积，粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的本色，硅溶胶的分子式可表示 为 mSiO2。nH2O，粒子多以球状单个或多个聚结，胶体微粒直径一般在 5-80nm，与一般乳 液（粒径 0.1-10μm）相比粒径小的多，渗透性好，水能渗透的地方它都能渗透，硅溶胶与 其它物质混合时分散性和渗透性都非常好。硅溶胶分子附着在基材和填料颗粒的表面，随着 水分的蒸发， SiO2 nH2O 粒子间脱水，形成牢固的 Si-O 键交联的立体网状涂膜。Si-O 键的 钢性较强，无变形力，涂料成膜脱水过程中有可能会出现裂缝、微孔等缺陷，因而引入有机高 分子，使有机高分子随机均匀的分布在 Si-O 键涂膜间隙中，提高涂膜的韧性、抗冲击能力和 耐水性等。 1.2 硅溶胶制备 硅溶胶生产有单质硅法即二氧化硅 SiO2 和碱反应，该法生产的胶质硅粒径均匀，透明 度高，黏结力强；另一种是离子交换法，以水玻璃为原料，交换出钠离子，此法生产的胶质 硅粒径分布广，透明度差。 1.3 硅溶胶的用途 硅溶胶的用途很广，硅溶胶脱水成膜后为二氧化硅 SiO2，可以用作各种耐火材料黏结 剂，具有黏结力强、耐高温（1500-1600℃）等功能；因硅溶胶有较高的比表面积，可用于 催化剂制造与催化剂载体；用于涂料工业，提高附着力、补强薄弱的基材、提高涂层硬度和 抗污性、增加耐老化、耐碱性、耐洗刷等功能；用于造纸工业，可作为玻璃纸防粘剂、水泥 袋防滑剂；等等。本文主要讨论硅溶胶在涂料工业中的应用。 2. 硅溶胶在涂料中的应用 硅溶胶颗粒细微，析胶时的氧化硅具有较高的活性，能与某些无机盐、金属氧化物生成 新的硅酸盐无机高分子化合物，形成很硬的膜；粒子细小对基材的渗透力强，细小的颗粒能 通过毛细管作用渗透到基材的内部，并能与基材中的碱性物质（Ca(OH)2 反应生成硅酸钙 CaSiO3，使涂膜具有较强的附着力。附着力的增强是硅溶胶的渗透、硬化黏结的综合效果， 是机械咬合与化学键合的综合结果，因而具有优于一般涂料的表面附着的黏结力。硅溶胶与 有机高分子聚合物混溶，使有机高分子均匀地分布在硅-氧-硅无机涂层的间隙中，屏蔽无机 涂层中残存的亲水基团，涂膜经受冷热交替时使涂层的收缩得到缓冲，并使涂层具有一定的 弹性，所形成的涂层兼具有无机-涂料和有机涂料的特性，弥补两者不足。硅溶胶成膜后形 成硅氧体形网状结构，不怕酸碱，提高涂膜性能。硅溶胶成膜过程如下式：
封闭底漆、弹性乳胶涂料、单组分防水涂料等要求涂料对基材有一定的渗透性，增强附
着力，成膜物粒径越小、黏度越低渗透性越好；同时有机涂层在基材表明产生一完整的防水
涂层，成膜物粒径大，不易渗透，成膜后防水效果好。添加硅溶胶，制备有机-无机复合的
涂料能够完全满足这两方面的需求。弹性涂料、单组分防水涂料乳液弹性好，乳胶粒子粒径大，
表 2 在中低 PVC 体系中（乳液：D-68M/6516-2）中，添加不同百分比的硅溶胶，涂料
涂膜在高温回粘、耐水、耐碱等性能的变化。从表 2 可以明显看出硅溶胶与乳液的复合有一
最佳配比范围，不一样的牌号的乳液，性能不一样，复配的最佳比例范围不同。二者复配比例适
当，涂层抗水、抗碱提高、耐洗刷、耐高低温冻融次数提高，具体实验数据见下表 2：
