彭亞鋒

摘 要 當(dāng)前占據(jù)市場的無機(jī)建筑涂料以堿金屬硅酸鹽為主，其知名度最大，所以市場覆蓋率也大，憑借其在耐水性、穩(wěn)定性和抗老化性等方面的優(yōu)越性能，成為市場上最常用的無機(jī)建筑涂料。但除此以外，還有一種硅溶膠無機(jī)建筑涂料相比堿金屬硅酸鹽所占的市場份額要小許多，相關(guān)的研究和產(chǎn)品都少見很多。大眾對于硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的研究分析是不夠充分的，其實硅溶膠作為一類無機(jī)建筑涂料，擁有著有別于其他無機(jī)建筑涂料的優(yōu)越性。本文特地對其進(jìn)行了性能分析，將其與堿金屬硅酸鹽進(jìn)行對比，證實其可用性，希望能夠為大眾在選用無機(jī)建筑涂料的時候提供一些參考意見。

關(guān)鍵詞 硅溶膠及含硅溶膠;無機(jī)建筑涂料;性能分析

當(dāng)前的無機(jī)建筑材料市場上，最常見的一類液態(tài)建筑涂料就是以堿金屬硅酸鹽溶液、滑石粉、有機(jī)乳液、鈦白粉等混合配成的堿金屬硅酸鹽無機(jī)建筑涂料，它憑借在耐水性、穩(wěn)定性和抗老化性等方面的優(yōu)越性能在眾多無機(jī)建筑涂料中脫穎而出，成為被大眾最常使用的一種無機(jī)建筑涂料。與之相比，硅溶膠及含硅溶膠這類無機(jī)建筑涂料的大眾知名度則要遜色許多，但其實，硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料是一類并不比堿金屬硅酸鹽無機(jī)建筑涂料遜色的無機(jī)建筑涂料，有著同樣優(yōu)越的性能。因此，本文對硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的性能進(jìn)行了分析和探討，希望能夠挖掘和展示出其專屬的優(yōu)異性能，在其進(jìn)行市場推廣的時候，提供一些參考思路。

1關(guān)于硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的介紹

硅溶膠無色無臭，以液體的形式存在，是一類膠體溶液，使用它作為涂料不會對被覆蓋物本身的顏色帶來影響。由于膠體的粒子很細(xì)且黏度較低，所以但凡是水能夠滲透的地方，硅溶膠也都是能夠滲透的。

由于硅溶膠有著極佳的分散性和滲透性，這一特性使它能夠輕松與其他物質(zhì)混合，因此它能夠與堿金屬硅酸鹽混合形成一類無機(jī)建筑涂料。硅溶膠有著很好的黏合性，因為當(dāng)溶液內(nèi)部的水分蒸發(fā)的時候，膠體粒子會緊緊地附著于它所涂抹的被覆蓋物表面，膠體粒子之間會形成硅氧結(jié)合，從而將涂料與被覆蓋物牢固地黏合在一起。

但硅溶膠同樣是存在著不足之處的，它在脫水縮聚的時候，由于內(nèi)聚力大所以有著速度快、易開裂的問題，所以在實際應(yīng)用的時候，本著實用的考量，需要對其進(jìn)行有機(jī)化改性，搭配與當(dāng)前硅溶膠粒徑適合的有機(jī)溶劑，才能夠混合成貯存穩(wěn)定、柔韌性良好的無機(jī)建筑涂料。

但硅溶膠與堿金屬硅酸鹽相融合形成的這類無機(jī)建筑涂料，在售賣的時候卻常常被冠以“堿金屬硅酸鹽無機(jī)建筑涂料”的名號，成分之一的硅溶膠不但不能擁有冠名權(quán)，甚至連提都沒有被提及，這也是造成硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料在市場上知名度不高的一大原因[1]。

2針對硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的性能測試

由于對于硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的研究很少，所以很多人對于它的性能并不是很了解，也不知道它和堿金屬硅酸鹽有什么共同之處，更不了解它對比其的優(yōu)勢所在，所以

為了讓大家更直觀地了解硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的特有性能，本文將會進(jìn)行一系列的實驗，來對硅溶膠無機(jī)建筑涂料、堿金屬硅酸鹽無機(jī)建筑涂料以及硅溶膠和堿金屬硅酸鹽混合的無機(jī)建筑涂料進(jìn)行性能測試，通過實驗結(jié)果直觀對比這三種無機(jī)建筑涂料之間的差異。將硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的物理性質(zhì)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，判斷其是否符合使用要求，再從紅外光譜分析和熱失重分析結(jié)果判斷硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料是否是貯存穩(wěn)定、柔韌性良好的無機(jī)建筑涂料。

2.1 實驗方法

為了方便研究，我們在某無機(jī)建筑涂料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品中，選取五種含硅溶膠無機(jī)建筑涂料作為實驗對象，其中兩種為內(nèi)墻無機(jī)涂料，三種為外墻無機(jī)涂料。這五種含硅溶膠在乳液、硅溶膠和堿金屬硅酸鹽的比例分布上是存在不同的。我們先對這五種含硅溶膠進(jìn)行物理性質(zhì)的比較，再進(jìn)行水蒸氣透過率、紅外光譜分析和熱失重分析。

首先，我們依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《外墻無機(jī)建筑涂料》 （JG/T26- 2002）準(zhǔn)則中規(guī)定的要求，對五種含硅溶膠無機(jī)建筑涂料進(jìn)行物理性能的檢測，選取的指標(biāo)包括外觀、耐水性能、耐人工氣候老化性能、貯存穩(wěn)定性能、耐洗刷性能等;其次，我們將使用水蒸氣透濕杯測試法，檢測這五種含硅溶膠無機(jī)建筑涂料水蒸氣透過率，為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測試前可以在多孔PE板上涂刷兩道涂料，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《外墻涂料水蒸氣透過率的測定及分級》（JG/T309- 2011）準(zhǔn)則判定結(jié)果;然后，我們根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膩子膜柔韌性測定法》 （GB/T1748- 1949）準(zhǔn)則 檢測涂料的柔韌性，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《聚合物和共聚物水分散體 pH 值試驗方法》 （GB8325- 1987）準(zhǔn)則檢測涂料的pH值;最后等到含硅溶膠無機(jī)建筑涂料完全干燥之后，將它磨成粉末，并使用KBr進(jìn)行壓片處理，再將得到的樣本進(jìn)行紅外光譜測試。

2.2 結(jié)果分析

（1）五種含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的物理性能及水蒸氣透過率分析。我們實驗中的三種外墻無機(jī)涂料都是能夠滿足《外墻無機(jī)建筑涂料》 （JG/T26- 2002）中對于無機(jī)涂料外觀、耐水性、貯存穩(wěn)定性、耐洗刷性等物理性能的規(guī)定要求的，由于實驗時長限制，不能夠完全判斷五組實驗組的耐人工氣候老化性，但是在實驗過程中，他們均不存在任何的異常，所以可以判定其符合《外墻無機(jī)建筑涂料》 （JG/T26- 2002）的規(guī)定要求。

而在水蒸氣透過率實驗中，五組實驗組有四組含硅溶膠無機(jī)建筑涂料都有著較高的水蒸氣透過率，雖然剩下的一組對比其他四組水蒸氣透過率較低，但也只是在實驗組中較低，對比常規(guī)的合成樹脂乳液涂料，它的水蒸氣透過率是正常范圍內(nèi)的，并不存在拖后腿的現(xiàn)象。

五組實驗組中有三組含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的PH值對比其他兩組較低，究其原因，可能是因為五種含硅溶膠中，硅溶膠含量及混合堿金屬硅酸鹽溶液所占的比例存在不同，堿金屬硅酸鹽溶液所占比例較高的話，難免會影響該混合溶液的酸堿度[2]。

五組實驗組的柔韌性都符合《建筑外墻涂料通用技術(shù)要求》 （JG/T 512- 2017）的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這說明含硅溶膠無機(jī)建筑涂料在柔韌性方面是完全符合無機(jī)建筑涂料要求的。

（2）五種含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的紅外光譜分析。硅溶膠在Si- O- Si伸縮振動峰的波數(shù)上面是明顯高于堿金屬硅酸鹽的。對比五組實驗組含硅溶膠的紅外光譜圖分布情況，五種涂料的主要黏結(jié)成分呈現(xiàn)四種情況：少量乳液，硅溶膠與堿金屬硅酸鹽混合;乳液含量較多，少量硅溶膠和堿金屬硅酸鹽;硅溶膠含量較多，少量堿金屬硅酸鹽和乳液;少量乳液，其余為硅溶膠。堿金屬硅酸鹽的存在對于混合溶液的PH值確實會產(chǎn)生一定的影響，但這取決于堿金屬硅酸鹽的含量情況，當(dāng)只在其中加入少量堿金屬硅酸鹽的時候，實驗組的PH值并不會受到過大的影響。

（3）五種含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的熱失重分析。五組實驗組含硅溶膠無機(jī)建筑涂料由于配方的成分比較接近，所以在熱失重分析結(jié)果中，它們在各個溫度段的熱失重率是非常接近的。

而五組實驗組中，除去有機(jī)物含量較高的一組含硅溶膠無機(jī)建筑涂料外，其他四組實驗組的有機(jī)物含量都控制在4%～10%區(qū)間。而沒有添加堿金屬硅酸鹽的純硅溶膠無機(jī)建筑涂料那組實驗組，它的有機(jī)物含量分布在4%左右，而硅酸鈣的含量為24%，屬于純硅溶膠無機(jī)建筑涂料。但是在實驗過程中，該種純硅溶膠無機(jī)建筑涂料性能并不好，它會隨著使用時長的延伸而出現(xiàn)輕微的掉粉現(xiàn)象，這說明純硅溶膠無機(jī)建筑涂料用于建筑工程是不完善的，我們在生產(chǎn)含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的時候，需要在里面適當(dāng)?shù)丶尤胍恍┤橐翰判?，乳液能夠?qū)枞苣z的物理性能進(jìn)行調(diào)節(jié)，對其進(jìn)行有機(jī)化改性。

3結(jié)論

通過上述實驗的驗證，我們不難發(fā)現(xiàn)含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的物理性能較之堿金屬硅酸鹽無機(jī)建筑涂料并不遜色，它符合行業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足建筑工程的使用需求。而紅外光譜分析證實在硅溶膠中加入少量堿金屬硅酸鹽，也不會影響硅溶膠無機(jī)建筑涂料的堿性。

雖然純硅溶膠無機(jī)建筑涂料會隨著使用時長的延伸而出現(xiàn)輕微的掉粉現(xiàn)象，但是只要在其中加入一些乳液進(jìn)行調(diào)節(jié)，它就能夠獲得有機(jī)化改性形成貯存穩(wěn)定、柔韌性良好的無機(jī)建筑涂料[3]。

4結(jié)束語

對比堿金屬硅酸鹽無機(jī)建筑涂料，硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料同樣有著毫不遜色的優(yōu)越性能，卻在建筑涂料市場上知名度不高，與之相關(guān)的研究和產(chǎn)品都很少見，這讓人難免有種“明珠蒙塵”的遺憾。為了能夠讓更多的人知道和了解這一無機(jī)建筑涂料，本文對其進(jìn)行了性能分析，并對它和堿金屬硅酸鹽無機(jī)建筑涂料的性能做了比較分析。結(jié)果證實硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料同樣能夠符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并很好地滿足建筑工程的使用需求，希望在今后的建筑工程中，能看到越來越多該種無機(jī)建筑涂料的使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 顏俊瑜.分析硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的性能[J].福建建材，2020，（1）：25-26.

[2] 魏震，汪為磊，劉衛(wèi)麗，等.硅溶膠的有機(jī)改性及應(yīng)用[J].應(yīng)用化工，2020，（14）：1-6.

[3] 姜廣明，馬海旭，梁楊，等.硅溶膠及含硅溶膠無機(jī)建筑涂料的性能分析[J].工程質(zhì)量，2019，37（4）：68-70，74.