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(jī)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(jī)涂料的研制開發(fā)上面來。無機(jī)硅酸鉀因其原料來源豐富，資源廣泛，無污染，耐老化性強(qiáng)，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(jī)涂料的通病，如涂膜較脆易開裂，附著力不強(qiáng)，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(jìn)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(shí)驗(yàn)，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(jìn)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(shí)驗(yàn)以及測試表征方法探討了試樣表面粗糙度、攪拌時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)間控

4、制在1.5h～2h比較好。將鋼鐵試板進(jìn)行前處理，使其達(dá)到Sa2粗糙度的級(jí)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(shí)間達(dá)到120min甚至更多。
　　 另一方面，本論文比較了有機(jī)硅改性的無機(jī)防水涂料和添加有機(jī)物的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合防水涂料，通過干燥時(shí)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(jī)物種類和含量等因素對于涂膜防水性

5、能的影響。有機(jī)硅改性的無機(jī)防水涂膜對水的接觸角均在90°以上甚至達(dá)到130°，具有很強(qiáng)的疏水性，然而涂膜較脆，易出現(xiàn)粉化、開裂現(xiàn)象。進(jìn)行有機(jī)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(qiáng)，無粉化現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)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(jī)成膜物質(zhì)，則有機(jī)物含量保持在25％最佳;若添加純丙965乳液作為有機(jī)成膜物質(zhì)，則有