PDF《新型无机涂料的制备及其应用》

・ 综述・ 文章编号 :100520639(2004)

0520017204 新型无机涂料的制备及其应用 周锡荣 ,唐绍裘 ,周武艺 (湖南大学材料科学与工程学院 ,长沙 410082) 摘要 :本文主要综述了几种新型无机涂料的制备、 性能、 发展及应用.

关键词 :无机涂料 ;

无机粘结剂 ;

制备工艺 ;

应用 中图分类号 :TQ17 文献标识码 :A 作者简介 :周锡荣 ,男 ,硕士研究生 ,湖南大学材料科学与工程学院.

1 前言 无机涂料主要是指以硅酸盐和磷酸盐类化合 物作为粘结剂 ,加入各种颜、 填料、 助剂、 固化剂配 制而成的涂料 ,其中硅酸盐高分子化合物又可分 为碱金属硅酸盐和硅溶胶.这种以无机粘结剂作 为成膜物质的涂料具有成膜温度低、 其涂膜具有 优良的耐候性、 在紫外光作用下非常稳定、 良好的 耐热性、 遇火不燃、 较好的耐污染性、 不易吸灰、 能 保持明快的装饰效果、 在制作与使用过程中无挥 发性有机物产生、 不会污染环境、 原材料资源丰 富、 成本低廉等一系列优点 ,因而得到了广阔的工 业应用 ,其市场前景 ,社会、 经济效益十分诱人.

2 无机涂料简要制备工艺 无机涂料的制备工艺与有机涂料类似.先将 颜、 填料等固体物料经分散或研磨制成色浆 ,然后 把基料、 色浆及其他辅助成分按配方规定混合 ,再 经过球磨、 过滤、 包装.如果是含有固化剂的涂 料 ,则须将固化剂与基料分开包装.配制涂料常 用的颜填料有钛白粉、 氧化锌、 碳酸钙、 滑石粉、 高 岭土、 云母粉、 石英等. 2.

1 碱金属硅酸盐涂料 碱金属硅酸盐涂料又可称为水玻璃基无机涂 料 ,它是以硅酸钾和硅酸钠为胶粘剂的一类涂料 , 通常由胶粘剂、 固化剂、 颜料、 填料及各种助剂组 成.涂料采用双组分 ,一组分为碱金属硅酸盐水 溶液 ,另一组分为颜填料、 固化剂、 助剂混合均匀 的粉剂或浆状物.此外也可以是一组分为碱金属 硅酸盐水溶液、 颜填料、 助剂 ,另一组分为固化剂. 两组分在施工前混合 ,然后以适当的工艺涂刷于 基体上.目前国内主要产品随着水玻璃的类型不 同 ,大致可分为钾水玻璃涂料 ,钠水玻璃涂料 ,钾、 钠水玻璃涂料

3 种. 2. 1.

1 水玻璃组成及物理化学特性[1 ,2] 水玻璃通式为 M2O・ mSiO2・ nH2O ,M 包括钠、 钾、 锂和铵

4 种离子 ,m 为模数 ,系SiO2/ M2O 之比.其中硅酸锂和硅酸铵价格较高 ,不常应用 ;

钾 水玻璃价格中等 ,钠水玻璃价格低廉 ,二者都有较 好的粘结性和成膜能力.纯净的水玻璃是无色透 明的液体.生产过程中因原料不纯、 耐火砖和反 应锅蚀损、 燃料中含硫磷等杂质以及过滤不当而 致使水玻璃成品中含有一定量的 Fe2O3 、 MnO2 、 Al2O3 、 CaO、 SO4

2 - 等杂质 ,故带有青灰色、 黄绿色 或淡红色. 水玻璃的性质随其模数的不同而变化 ,水玻 璃在水中溶解的难易程度取决于其模数 m.当m=1时 ,水玻璃在常温下即可溶于水中 ;

当m >

1 时 ,水玻璃只能溶解于热水中 ;

当m>

3时,水玻 璃必须在

4 个以上的大气压的蒸汽中才能溶解. 水玻璃的模数越低 ,粘结能力越差 ,成膜后涂料的 耐水性能越差 ;

模数越高 ,粘结力越大 ,成膜后涂 膜的耐水性越好.对于模数相同的水玻璃 ,其浓 度越大 ,比重越大 ,粘结力越强. 室温下干燥的水玻璃含有 自由 水和 结合 水 ,结合水又包括以氢键和聚合单元粒子表面 SiOH 结合的水、 以配位键和阳离子结合的水及聚 合单元上的硅醇基(结构水) 等3种.常温干燥过 程中 ,溶液中的阳离子通过和 SiO - 配位在聚硅酸 盐粒子之间起交联作用.Li + 和多价离子与 SiO - 第27 卷第1期2004 年2月山东陶瓷 SHANDONG CERAMICS Vol127 No11 Feb12004 ? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 间的价键力很强 ,可形成不溶的涂膜 ;