高模數(shù)硅酸鉀的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人們對生態(tài)環(huán)境的重視，世界范圍內(nèi)“涂料無機化”趨勢的發(fā)展越來越快，人們越來越多的將目光投射到無機涂料的研制開發(fā)上面來。無機硅酸鉀因其原料來源豐富，資源廣泛，無污染，耐老化性強，而越來越多的被使用在涂料工業(yè)中。但是，硅酸鉀溶液同樣具有無機涂料的通病，如涂膜較脆易開裂，附著力不強，裝飾效果不佳等。為了解決這一問題并研究硅酸鉀溶液的應(yīng)用問題，本課題以低模數(shù)硅酸鉀溶液、硅溶膠為原料，對高模數(shù)硅酸鉀的制備以及在防腐涂料和防水涂料中的應(yīng)用進行了

2、研究。
　　 為了研究反應(yīng)方式、溫度、轉(zhuǎn)速、滴加速度及模數(shù)等因素對高模數(shù)硅酸鉀溶液的穩(wěn)定性、分散狀態(tài)和透明度的影響，分別以上述各因素作為單因素變量，其余條件保持相同的情況下制備高模數(shù)硅酸鉀溶液。通過一系列實驗，得到制備高模數(shù)硅酸鉀的最佳工藝參數(shù)。在50℃～60℃，800r/min～1100r/min的條件下，硅溶膠滴加速度保持30～60滴/min，硅烷偶聯(lián)劑保持3～4滴/min，采用磁力攪拌1h，并在磁力攪拌之后進行超聲波處理，

3、能制得透明度較高，分散情況良好的高模數(shù)硅酸鉀溶液。
　　 為了研究高模數(shù)硅酸鉀溶液的應(yīng)用，在已制備的高模數(shù)硅酸鉀溶液基礎(chǔ)上制備富鋅防腐涂料和防水涂料。
　　 一方面，本論文通過一系列的單因素變量實驗以及測試表征方法探討了試樣表面粗糙度、攪拌時間、鋅粉的種類及含量、模數(shù)等等因素對于制備而成的富鋅涂料性能的影響。通過實驗得到富鋅涂料的最佳的制備工藝。在硅酸鉀溶液中加入10％的苯丙乳液，選擇600目球狀鋅粉加入其中，攪拌時間控

4、制在1.5h～2h比較好。將鋼鐵試板進行前處理，使其達到Sa2粗糙度的級別，采用刷涂方式涂刷于試板。選擇模數(shù)為6的高模數(shù)硅酸鉀溶液，并保證鋅粉含量，可制得涂膜性能及防腐性能較好的富鋅涂料，使得NH4NO3快速腐蝕時間達到120min甚至更多。
　　 另一方面，本論文比較了有機硅改性的無機防水涂料和添加有機物的有機-無機復(fù)合防水涂料，通過干燥時間的測定，接觸角測定和吸水率測定探討模數(shù)、涂膜厚度、有機物種類和含量等因素對于涂膜防水性

5、能的影響。有機硅改性的無機防水涂膜對水的接觸角均在90°以上甚至達到130°，具有很強的疏水性，然而涂膜較脆，易出現(xiàn)粉化、開裂現(xiàn)象。進行有機復(fù)合改性后，涂膜對水的接觸角明顯減小，然而涂膜柔韌性增強，無粉化現(xiàn)象。實驗發(fā)現(xiàn)，選擇模數(shù)為5.5的硅酸鉀溶液效果最佳。硅酸鉀溶液中加入苯丙乳液對涂膜防水性能的提高效果最明顯，其次是純丙965乳液。若添加苯丙乳液作為有機成膜物質(zhì)，則有機物含量保持在25％最佳;若添加純丙965乳液作為有機成膜物質(zhì)，則有