很多做建筑涂料的客戶、技術(shù)在溝通中,多數(shù)人質(zhì)疑硅溶膠不能應(yīng)用于建筑涂料, 但也有少數(shù)技術(shù)專家做成的,即使做成小試的,也沒(méi)有敢上大線生產(chǎn)的,原因是不確定因素太多,具體表現(xiàn)如下:
一、對(duì)硅溶膠穩(wěn)定性的影響(這是最關(guān)鍵)
1、PH變化的影響
硅溶膠的粘度在一定程度上與PH值有關(guān),因?yàn)镻H值不同時(shí)的電位大小不同,從而改變了溶劑化程度,PH值8-10范圍內(nèi)硅溶膠是穩(wěn)定的。溶膠PH值增加時(shí),膠團(tuán)溶劑化作用加強(qiáng),運(yùn)動(dòng)時(shí)磨擦阻力增大,使粘度也加大,PH值大于10.5后,溶液形成堿金屬,當(dāng)硅溶膠PH值降低,由于膠粒帶電量弱,溶劑化作用降低,故酸性硅溶膠的粘度較低,在PH值5-6的時(shí)候,硅溶膠最容易凝膠化(幾個(gè)小時(shí)), PH值2-3是介穩(wěn)區(qū)(亞穩(wěn)區(qū)),所以用于涂料的硅溶膠PH值為8.5-9.5,那么涂料PH值也應(yīng)保持在8.5-9.5才為最穩(wěn)定。
2、鹽及電解質(zhì)的影響
在膠體二氧化硅中加入多價(jià)金屬離子類的鹽即可凝膠,這是因?yàn)辂}類放出離子,與膠態(tài)二氧化硅的表面電荷結(jié)合以保持穩(wěn)定性,表面電荷平衡,可引起粒子的集合而凝膠化,凝膠化的程度與使用的電解質(zhì)種類、濃度、溫度等有關(guān),一價(jià)離子鹽類反應(yīng)緩慢,高價(jià)離子類在PH值9以上反應(yīng)迅速,在PH值9以下,影響也就減小。電解質(zhì)使膠態(tài)二氧化硅膠化的影響這一特點(diǎn),所以有了這種性能無(wú)論將PH值降低到5-7或提高到11以上,甚至基本上不改變PH值,都能降低硅溶膠穩(wěn)定性,使其發(fā)生凝聚。
二、與有機(jī)溶劑的相溶性
膠體二氧化硅與乙醇、醋酸酯等有機(jī)溶劑可以混溶,混合的極限產(chǎn)生凝固化,當(dāng)PH值變化時(shí),膠體二氧化硅的相溶性也發(fā)生變化(水溶性的面漆、紙張涂飾劑類的)
三、表面活性劑的相溶性
膠體二氧化硅通常與陰離子及非離子的表面活性劑相溶,表面活性劑、分散劑、流平劑中如含不純物時(shí)(電解質(zhì))容易引起凝膠化,不能使用。
四、乳液樹(shù)脂和水溶性樹(shù)脂的相溶性
膠體二氧化硅與PH值和電荷一致的樹(shù)脂(含羧基要少)相互混溶一般是可以的,使用乳液時(shí)應(yīng)避免與乳化劑引起膠凝化。
硅溶膠的膠凝過(guò)程本質(zhì)上就是一個(gè)干燥的過(guò)程,當(dāng)水份不斷減少,濃度逐漸增加時(shí),質(zhì)點(diǎn)的布朗運(yùn)動(dòng)使膠體顆粒碰撞的機(jī)會(huì)增多,在兩個(gè)顆粒接觸的表面上發(fā)生了硅基的縮聚反應(yīng),進(jìn)而轉(zhuǎn)化為硅凝膠,這個(gè)過(guò)程是不可逆的,在水中不會(huì)自動(dòng)分解溶解,就是在熱水中煮泡也不會(huì)發(fā)生煮爛的現(xiàn)象,脫水愈充分,膠體顆粒間的硅醚鍵聯(lián)系就愈完全,硅凝膠結(jié)構(gòu)則愈致密,完整。強(qiáng)度也愈高。(以上四點(diǎn)是設(shè)計(jì)涂料組成物時(shí)必須注意的)
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