涂料成膜基理.doc

江阴市西郊化工有限公司
涂料成膜基理：
　　硅溶胶是以水分散为介质的无机高分子聚偏硅酸的胶体溶液。其二氧化硅粒子多以球状单个或多个聚结分散，能牢固地附着在基材和填料颗粒表面，随着水份的不断蒸发，二氧化硅粒子间能形成牢固的Si-O键而成为连续涂膜。由于Si-O键的刚性较强，成膜交联又是一个缩水过程，若单独使用硅溶胶常温固化成膜往往存在裂纹、内部微孔等致命缺陷，引入有机高分子乳液后有机高分子成膜物能均匀地分布在Si-O涂膜间隙中，不但消除了上述缺陷，还增加了涂膜韧性，提高了抗冲击性，也改善了涂料贮存稳定性，仍保持涂膜不燃性。
硅溶胶用量与涂膜附着力的关系、硅溶胶质量分数/% 　
10　 20 30　40　 50 60
附着力/Mpa 　
1.3 2.6 3.1 3.0 2.9　2.8
涂料的基本组成：
　　涂料是由基料硅溶胶与有机乳液（苯丙、纯丙、醋酸乙烯酯乳液、氯偏等乳液）复合组成。填料主要由钛白粉、重钙、滑石粉、锻烧高岭土、云母粉等组成。同时需加分散剂、成膜助剂、增稠剂等助剂。硅溶胶:sio2质量分数20%-30%,PH值8.5-9.5，粘度:3-6厘泊，粒径：10-20纳米。
乳液： 固含量47%-49%，pH值8-9，玻璃化温度15-20oC。但乳液一定要经过筛选,选用相容性比较好的乳液,因乳液中所用乳化剂电介质含量比较高会造成硅溶胶复合涂料的絮凝或破乳。
颜料： 有钛白粉可以使用，但立德粉不能使用，其原因在于氧化锌活性较大，且Zn2+ 可能会导致某些阴离子乳化剂乳液破乳 。
填料： 重钙、滑石粉、高岭土、云母粉等。但轻钙不能使用，因为轻质碳酸钙是由氧化钙经过碳化工艺制得，碳化不完全时，产品中含有一定量残留氧化钙，氧化钙遇水水化形成较强碱氢氧化钙，会改变涂料体系pH值。另外,其中游离的钙离子还会影响乳液组分的钙离子稳定性。
增稠剂：增稠剂的选用对复合涂料稳定性的影响很大。复合型增稠剂效果比较好,即羟乙基纤维素和缔合型聚氨酯类增稠剂拼用对硅溶胶复合涂料增稠效果比较好,涂料基本不会产生增稠现象.聚丙烯酸碱增稠类增绸剂尽可能不要使用,因为该类增稠剂在涂料存放期中会对涂料pH值有所改变,所以,涂料体系会发生絮凝。
其它类助剂:均要注意选用合理,相容性好,涂料性能才不会受到影响。
硅溶胶添加到乳胶漆中，成膜过程中，无机的二氧化硅网状分子随机分布在有机聚合物网状涂膜中，提高涂膜的刚性和耐碱性，改善涂膜的水印，提高涂膜的耐久性。在具体的硅溶胶使用中要注意原材料的选择和生产工艺控制，保证涂料黏度稳定。具体如下：
硅溶胶的种类：粒径，选用粒径均匀，分布范围10-20nm ；透明度，选用澄清透明的高透明度的硅溶胶；低温稳定性，选用抗冻型硅溶胶（-18℃储存24h解冻不沉淀）。
乳液种类：选用疏水乳液，硅溶胶的加入会大大提高涂膜的耐碱性，但也提高了涂膜的亲水性，选用疏水乳液与硅溶胶复合，才能生产出各项综合性能优异的涂膜，尤其在较低PVC体系。
涂料酸碱度，硅溶胶粒子表面的带电性质随体系酸碱度变化，在pH＜6，硅溶胶粒子带正电，保证硅溶胶粒子表面带负电，体系pH值稳定在8.5-10.5之间。
生产工艺：硅溶胶在应用中，选用硅溶胶保护稳定剂Hydropalat 188A，硅溶胶应在分散阶段添加，能吸附上保护剂，延长涂料的储存期。
参考配方：
平面涂料（外墙）
1,苯丙乳液 200
　AMP-95　　　　　　 1
杀菌防霉剂　　　　　　　　　　　 0.3
成膜助剂 　　　　　　　　　　　　　 4
缔合型增稠剂适量
消泡剂 　　　　　　　　　　　　　 适量
硅溶胶 　　　　　　　 　 100
水　　　　　　　　　　　　　　 　 180
分散剂（纳盐、钾盐）　　　　　　 5
钛白粉（金红石） 　　　　　　　 180-200
滑石粉 　　　　　　　　　　　　　 30
硅灰石粉或高岭土　　　　　　　 　 100
重钙 　　　　　　　　　　　　　　 50
绢云母粉　　　　　　　　　　　 　 50
2, 真石漆（1）
纯丙乳液　　　　　　　　 250
或苯丙乳液　　　　　　　　 200
PH值调节剂 (AMP-95)　　　　　　　　　 （调至8.5-9）
成膜助剂 　　　　　　　　　　　　 3-6
缔合型增稠剂 　　　　　　　　　　 适量
硅溶胶 　　　　　　　　　　　　 100
砂子（40-80目）　　　　　　　　　 700
真石漆（2）
苯丙乳液 120-200
硅溶胶 60
醇酯十二 8
砂子 750
羟乙基纤维素HEC2.0% 50
乙二醇 8
3，复层涂料
硅溶胶　　　　　　　　　　　　 　 80
PH值调节剂 (AMP-95)　　　　　　　　　　 (PH8-9)
分散剂5050　　　　　　　　　　　 　 6
填料（滑石粉、硅灰石粉、重钙）　 　 600
增稠剂GHP102适量
苯丙乳液 　　　　　　　　　　 50
基料:聚乙稀醇(12% 水溶液) 　　　　 200
防腐剂 　　　　　　　　　　　　　 适量　　　　　　　　　　
4，膨胀型防火涂料（饰面、钢结构）
氯偏乳液 (苯丙乳液 、纯丙乳液 等）　 200
成膜助剂 　　　　　　　　　　　　　 1.5
磷酸三聚氰胺（脱水催化剂） 　　　　 10
聚磷酸胺（ 脱水催化剂 ）　　　　　　 25
消泡剂 　　　　　　　　　　　　　　 适量
氯化石腊 （增塑剂）　　　　　　　　 5
季戍四醇 （碳化剂）　　　　　　　 　 8
PH值调节剂 (AMP-95)　　　　　　　　　　PH值8-9
硅溶胶 　　　　　　　　　　　　 100
水 　　　　　　　　　　　　　　　　 200
OP-10 （乳化剂）　　　　　　　　　 0.2
分散剂 （六偏磷酸钠 ）　　　　　　　 2
钛白粉或铁红、铁黄　　　　　　　　　 200
增稠剂GHP102　　　　　　　　　　　 适量
5，基料
聚乙烯醇(1799) 　　　　　　　　　 　120
水 　　　　　　　　　　　　　　　　 785
硅溶胶 100
PH值调节剂 (AMP-95)　　　　　　　　　　　 PH8-9
增塑剂 　　　　　　　　　　　　　 　 2.5
6，界面剂（外墙）
苯丙乳液　　　　　　　　　　 250
PH值调节剂(AMP-95) 　　　　　　　　　　 PH8-9
硅溶胶　　　　　　　　　　　 　 100
成膜助剂 　　　　　　　　　　　　 　 3-6
防腐防霉剂助剂 　　　　　　　　　 　 适量
渗透剂 　　　　　　　　　　　　　 　 0.25
水　　　　　　　　　　　　　　　　 90
7，水性木器漆 有光　　　　　　 哑光
硅丙微乳液　　　 200 　　　　　　　200
成膜助剂 　　　　　　　　　　　 8　　　　　　　　 8
PH值调节剂(AMP-95) 　　　　　PH8-9 　　　　　　 8-9
流平剂　　　　　　　　　　 适量 　　　　　　　适量
硅溶胶　　　　　　 50 　　　　　　　 200
水 　　　　　　　　　　　　　 60　　　　　　　 50
消光剂 GH412　　　　　　　 16-2
8，封闭底漆
耐碱乳液 20-40
硅溶胶 5-15
十二醇酯 1
AMP-95 1
水 40-70
9，硅溶胶复合外墙封闭底漆封
水　 17.5　　　
硅溶胶　 40.0　
润湿剂H-306　 0.2　　　
消泡剂F-50　 0.2　　　
苯丙乳液　 40.0　
防腐剂Dehydrant　LFM　0.1　德国科宁化工公司(Cognis)　
乙二醇丁醚　 2.0　　　
合计　100.00　　　
制备工艺:400-700转/分的速度下搅拌分散均匀。
10，透明底涂
苯丙乳液 250（PH7-8）
硅溶胶 200
水 550
成膜助剂（日本ES） 3-5
消泡剂202 0.2-0.4
增稠剂（韩国105/300） 1-3（可加可不加，具体看情况）
11，有机-无机复合型建筑用腻子（水性）
水 20
羟乙基纤维素HEC 0.2
DA分散剂 0.5
消泡剂 0.2
重质碳酸钙400目 40
硅灰石粉400目 10
滑石粉400目 10
成膜助剂 1.5
乳液 10-15
硅溶胶 10
AMP-95 0.1
12，环保水性彩瓦涂料
水，分散剂，硅溶胶，杀菌剂
13，抗日光隔热涂料
苯丙乳液 7-15
三聚氰胺改性聚乙烯醇粘合剂 4-8
聚醋酸乙烯 2-20
硅溶胶 3-7
尿素 0.3-0.8
粉状硅酸盐纤维 1-2
明矾 0.3-0.8
它有极好的反射太阳光的作用和隔热保温的性能，并且涂层不龟裂，硬度好。
14，水溶性高光彩涂料
硅溶胶 3-4
尿素树脂 80
苯丙乳液 0.5-1
聚乙烯醇 2-3
本配方可以直接用水来调节粘度，无毒，无味，无污染。不污染环境，成本较低，附着力较好，色彩丰富，耐麿，耐酸碱。
15，彩色建筑装饰膏
831纤维素，硅溶胶，重钙，多功能粉，还可有增塑剂，成膜助剂，活化重钙，有机硅乳液，成膜后表面光滑细腻，硬度高，成本低，工艺简单，适应性强，寿命长。
16，环保型彩瓦涂料
水 15-40
分散剂 0.2-0.7
控泡剂 0.1-0.2
颜料 10-14
乳液 40-60
硅溶胶 3-10
成膜助剂 1.5-2.5
杀菌剂 0.12
17，防水渗漏密封涂料
它包括液料和粉料
液料：
硅溶胶 6-10
增塑剂 3-5
稳定剂 5-9
粉料：
高硅粉 28-31
颜色粉 1-2
将其混合
使用方法：将粉料加入到液料中，经搅拌机搅拌均匀备用
搪瓷器
搪瓷器里面加入硅溶胶可以降低膨胀系数，以改进对四氟乙烯的粘合性。
玻璃
在玻璃中加入25-30%的硅溶胶，得到优质硅酸硼玻璃
涂料，防水涂料，单组份中加入硅溶胶，增加表面柔韧性，用VAE，用量与硅溶胶加入成正比。
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