本期内容概要：
第二代无机涂料——硅酸盐乳胶无机涂料
专栏作者｜徐凯斌
上海澳润化工有限公司
第二代无机涂料-硅酸盐乳胶无机涂料
始于上世纪五十年代末的第二代无机硅酸盐涂料是得益于合成树脂乳液技术的成熟，将传统的硅酸盐粘结剂和有机聚合物乳液结合在一起而出现了硅酸盐乳胶无机涂料。由于乳液的用量小，难以形成连续的漆膜，故不会改变无机涂料的主要性能，甚至可以不将其当作粘结剂。其最大的好处是利用乳液的快干性和耐水性为硅酸盐粘结剂在充分硅化前（通常需要几周时间）提高保护和稳定作用，而不至于被雨水冲走。同时可以为涂膜提供更好的柔韧性、附着力、耐洗刷性和疏水性等。这是一种单组份涂料，开盖就用，使用方便。为了继续保持原有无机涂料的特性，德国标准DIN对这类无机涂料中高分子有机含量有明确限制，即固体高分子有机物的总含量不超过总湿涂料质量的5%，即将发布的JG/T26标准对内墙无机涂料中高分子有机物含量的限制也是最大5%，对外墙无机涂料中高分子有机物含量的限制扩大到8%。
对于经验丰富的乳胶漆工程师来说，硅酸盐乳胶无机涂料的配方和生产工艺并不复杂，但必须要指出的是配方中每一种原料都有可能引起复杂的反应，因此很容易理解原材料的筛选和添加顺序对于涂料的质量保证来说非常重要。
硅酸盐乳液无机涂料较纯无机涂料大多数理化性能更加优异，因此无论是欧洲还是我国已成为无机涂料的最主要品种，在内外墙上均被广泛使用。
表16为硅酸盐乳液无机底漆的参考配方，由硅酸钾CROSFECT-K99A或K99同高耐碱性乳液和去离子水组成。由于配方中无颜填料带入多价金属离子，因此稳定性较好，无需使高稳定性硅酸钾CROSFECT-K，一般也无需添加稳定剂。
表16硅酸盐乳液无机加固底漆参考配方
这种无颜填料透明底漆有多种用途。原液可以作为打磨腻子的增强加固使用；与一到两倍的水稀释可以作为疏松、耐水性较差基材的加固底漆使用；对于强度高耐水性好的基材可以用此底漆、水和硅酸盐乳胶无机面漆按1∶1∶1混合均匀后作为底漆使用；当无机面漆的粘度过高需要稀释时，使用此底漆来代替水稀释，可避免无机面漆因稀释而产生的漆膜表面干、湿擦掉粉的问题。
表17（配方一）、18（配方二）和19（配方三）均为硅酸盐乳液无机涂料的参考配方，它们的性能相似，但又各有特点。
表17中的参考配方一采用高稳定性硅酸钾CROSFECT-K，涂料的稳定性极好，只要颜、填料质量有保证（不含过多多价金属离子），即使不添加稳定剂，长期贮存粘度也基本不变，推荐用于对于保质期要求极高、需要长期保存的无机涂料中。由于家装涂料在流通环节中时间长，要求更长的保持期，我们将其称之为家装版无机涂料。
表17硅酸盐乳液无机涂料参考配方一（家装版）
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表18中的参考配方二为标准硅酸盐乳胶涂料，通过分散剂和多种稳定剂的搭配使用，采用低稳定化处理的标准高模数硅酸钾CROSFECT-K99A可获得较好的稳定性，50℃下热贮15天后斯托默粘度增长可控制在10KU内，较配方一有更高的性价比。
表18硅酸盐乳液无机涂料参考配方二（标准版）
表19中的参考配方三由于采用了高效分散稳定剂CROSFECT-，集润湿、分散、稳定三大功能为一体，使涂料配方高度简单化，采用低稳定化处理的高浓度、较低模数的硅酸钾CROSFECT-K99在较低使用量时也可以保持较高耐擦洗性和稳定性，耐擦洗性可达次以上，50℃下热贮15天斯托默粘度增长也可控制在10KU内。由于配方中原材料简单，方便采购，不易造成过多库存积压，且成本经济，因此特别适合中、小涂料企业的无机内墙白漆配方。由于配方中硅酸钾的模数较低，硅化反应完全需要较长时间，并且盐析会较严重，故此配方不推荐应用于外墙涂料和彩色内墙涂料使用。
表19硅酸盐乳液无机涂料参考配方三（极简版）
值得说明的是在检测无机涂料粘度变化时，应注意涂料在静置一段时间后再检测粘度时应将涂料充分搅拌60秒后检测，这对于普通乳胶漆来说也是正常的，而不认为是错误或不可接受的。
硅酸盐乳液无机涂料中乳液的用量一般控制在6~8%较好，乳液增多耐擦洗性、早期耐水性等性能提高，在不同基材上颜色波动减少，但燃烧性能降低，并且乳液最大用量会受到标准的限制。
硅酸钾的最佳推荐用量如表20所示。表中数据只是一个经验数字，可以作为初期研发的指南，但并没有如传统涂料那样通过计算颜料体积浓度（PVC）或颜基比来作为配方设计的基础。硅酸钾用量增加，漆膜的耐久性、粘结力、耐擦洗等增强，但抗裂性、抗盐析性、流平性、早期耐水性会降低，彩色漆在不同基材上颜色更易多变。内墙无机涂料中硅酸钾的用量可以稍少，外墙涂料考虑到持久的耐候性要求用量应稍多，无机底漆主要用来增强疏松的无机基材，硅酸钾的用量可以更多一些。
表20硅酸盐乳液无机涂料中硅酸钾的推荐用量
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总体来说，内、外墙无机涂料的配方差别并不大，内外墙无机涂料的主要区别是外墙无机涂料的吸水率更低，应达到W≤0.1kg/m2·h0.5。外墙无机涂料降低吸水率的方法一是在标准允许范围内尽可能提高乳液的用量；另一方法则是能过外加有机硅疏水剂来提供持久的疏水性，降低吸水率，同时保持优良的透气性。因此表17和表18的参考配方中乳液和硅酸钾使用上限用量时可以作为外墙无机涂料配方使用，表19的参考配方中由于没有添加疏水剂，且硅酸钾的模数较低，吸水率会较高，则只能作为内墙无机涂料使用。为了进一步减小外墙无机涂料的吸水率和彩色外墙无机涂料的盐析发花现象，用硅酸锂CROSFECTL代替硅酸钾则性能更佳。
未完待续
敬请期待
作者简介
上海澳润化工有限公司／技术总监
徐凯斌
高分子化学硕士，国家涂料与颜料标准化委员会委员,有近三十年涂料生产、技术经验，先后从事了建筑涂料、电脑调色系统、地坪涂料和重防腐涂料的技术研发工作，发表学术论文十余篇，参加了十多项涂料国家标准的编制和修订工作。
每周三，
《徐凯斌-无机硅酸盐涂料技术》
连载专栏于“PCI可名文化”