在硅溶膠中, 重要的物質(zhì)是硅顆粒。以往由硅溶膠組成的涂膜存在剛性強、光澤度差、鉆孔速度快、易開(kāi)裂、流平性差等缺點(diǎn)。過(guò)去,我們生產(chǎn)的硅溶膠涂料總是添加纖維或纖維狀輔料,并添加硅溶膠結合強度以提高致密性。然而,有機硅的出現可以改善以往硅溶膠的缺點(diǎn)。
有機硅本身兼具有機和無(wú)機的特性,具有良好的成膜性、耐高溫性、電絕緣性和耐候性。因此,有機硅改性硅溶膠可以大大提高涂料的強度、理化性能和耐火性能,成為當時(shí)涂料研究的熱點(diǎn)。通過(guò)一定方法制備的有機硅改性硅溶膠雜化涂料的數據既有優(yōu)勢又有互補性,能夠滿(mǎn)足一些特殊的應用要求。
目前常用的有機硅是甲基三甲氧基硅烷,硅溶膠產(chǎn)品經(jīng)過(guò)改進(jìn)后加入到涂料產(chǎn)品中。可獲得潤滑、精細和高度耐腐蝕的涂層,具有突出的物理和化學(xué)功能。經(jīng)火焰燃燒試驗,復合涂層無(wú)脫落、無(wú)碳化,形成與鋁合金基體結合牢固的釉層,燃燒前后涂層數據的主相無(wú)明顯變化。
硅溶膠無(wú)機聚合物涂料是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的。制備涂層的關(guān)鍵技術(shù)是用特殊方法去除水玻璃中的水溶性鈉離子。通常,可以使用離子交換、酸中和、水合、電滲析和其它方法來(lái)產(chǎn)生粒徑為580納米(通常乳液顆粒為800-1000納米)的超細二氧化硅顆粒的膠體水溶液,其中Si2O的含量為20%-30%,Na2O的含量為0.3%,二氧化硅和氧化鈉的比例超過(guò)40%。以該硅溶液/膠為基料,配以顏料和各種添加劑,制備了硅溶膠無(wú)機聚合物涂料。當硅溶液失去水分時(shí),單體硅酸逐漸聚合形成高分子硅膠,隨著(zhù)水分的蒸發(fā),膠體分子增多,從而形成-SIO-O-SIO-coating film:IO-SI-OH+HO-SI-OH,由于硅溶膠中NA2O含量較低,硅溶膠具有一定的成膜和溶解特性,其耐水性和耐熱性明顯優(yōu)于有機涂層。涂膜細膩堅硬,不產(chǎn)生靜電,空氣中的各種灰塵難以附著(zhù)。在目前的建筑涂料中,其抗污染能力較強。
細顆粒對底層滲透力強,可通過(guò)毛細管滲透到底層,并能與混凝土底層的氫氧化鈣反應生成硅酸鈣,使涂層具有很強的附著(zhù)力。然而,在成膜過(guò)程中硅溶膠的體積大大縮短,膜容易開(kāi)裂。硅溶膠可以用乳液如丙烯酸酯和醋酸乙烯酯自由溶解。它們的特性相輔相成,可以生產(chǎn)出功能優(yōu)異的有機和無(wú)機復合涂料。