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    膠態氧化硅應用于涂料

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    膠態氧化硅應用于涂料
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    編輯時間 : 2020-08-10

      膠態氧化硅應用于涂料


      膠態氧化硅(又叫硅溶膠)是納米級二氧化硅微粒在水中均勻擴散形成的膠體溶液,它種類繁多,可很大范圍的滿足于不同性能指標的需求,本具有獨特性能的硅溶膠主要應用于防腐涂料以及建筑涂料中。


      膠體二氧化硅顆粒呈球形,無孔且以水作為分散介質,硅烷醇基團(si-oh)覆蓋在其表面。由于其具有粒徑小,比表面積大,且它表面覆蓋的硅烷醇基團可與涂料、聚合物和膠乳粘合劑內常用的金屬和金屬氧化物填充物間相互作用,這種相互作用可導致各種基材的結合能力增強,使涂料等具有更高的強度和耐性。


      硅溶膠二氧化硅主要通過平均粒徑及穩定性的差別進行分類。在實際應用中,種類的選擇關鍵在于粒徑(或比表面積)和電荷穩定性的選擇。


      硅溶膠通常包括堿性類、ph穩定類以及陽離子類,其中堿性類和ph穩定類的硅溶膠帶負電,陽離子類帶正電。


      最常用的使硅溶膠呈堿性的方法是利用二氧化硅粒子表面所帶的酸性硅醇基團,與堿性化合物氫氧化鈉或銨類化合物進行電荷的誘導作用,使硅溶膠顆粒帶負電荷。通常情況下,為保持一定的穩定性,ph值取8或以上,通常取ph值9-10,其中,以鈉離子為抗衡離子應用在涂料配方中,經應用和干燥后,鈉將留在涂料中,而氫氧化銨則在涂層的干燥過程中將不斷的揮發和消失。


      而ph穩定類是指通過在硅溶膠顆粒表面添加鋁酸鹽的多少來調節ph值,其中ph值的可調范圍為4-10.5,酸性類硅溶膠特別適用于聚乙烯醇等水溶性聚合物或極性的有機物配方溶劑。


      陽離子類中,硅溶膠顆粒完全被一種鋁氫氧化物復合物覆蓋使得凈粒子電荷帶正電(不同于ph值穩定類),它的電荷正負性是由表面的氫氧化鋁而非二氧化硅決定的,它的抗衡離子是氯離子,ph值穩定范圍可介于3.5-6。


      由于其體積小,硅溶膠在許多水性涂料配方中發揮著獨特的作用,粒徑小的硅溶膠可用于粘合劑或聯合粘合劑中,以增加其強度和涂層耐久性。


      選擇的溶硅膠必須不干擾配方中其它組分。其中帶負電荷的溶硅膠可與大多數的乳膠、非離子型和陰離子型表面活性劑以及聚合物相容,它們與陽離子表面活性劑和聚合物不相容。


      對于堿性涂料配方,優先選擇種類為堿性的硅溶膠;如果鈉對配方沒有影響,可優先選擇種類為中等粒徑的硅溶膠;如對結合性能要求較高,可選擇粒徑相對較小的硅溶膠如hs-40;如果需要更好的表面效應或對配方的穩定性要求更高,選擇一個粒徑相對更大的硅溶膠如tm-50;如果鈉對配方有影響,考慮到介質顆粒,以及穩定性如as-30可作為優選;如對結合性能要求較高,可選擇粒徑相對較小的硅溶膠如sm-as;如果需要更好的表面效應或對配方的穩定性要求更高,選擇一個粒徑相對更大的硅溶膠如as-40。


      對于酸性涂料配方,優先選擇ph穩定的硅溶膠,如果需要更大的ph值穩定性,則選擇中等粒徑的硅溶膠。


      膠態氧化硅還可應用于許多的水涂層系統以及實木復合地板的配方中,用于水涂層系統中可顯著提高其耐用性和抗污防塵性,用于實木復合地板的配方中則可以提高其硬度和耐磨性。
















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