[發明專利]一種有機-無機復合改性的自固化硅酸鹽涂層材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910342299.1
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110330820A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 張超燦;王躍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09D1/04
• 分類號: C09D1/04;C09D1/00;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

本發明是一種有機?無機復合改性的自固化硅酸鹽涂層材料及其制備方法。該涂層材料的組成為：鉀水玻璃10～100份，硅溶膠20～150份，甲基硅酸5～50份，有機聚合物0～5份，氨水0～20份，去離子水0～20份，均為質量份。該方法是：將甲基硅酸與鉀水玻璃混合，在60℃攪拌反應2h，再加入一定量的硅溶膠和有機聚合物，攪拌2h，即可得到所述的涂層材料。本發明可以解決現有硅酸鹽涂層材料存在的膜開裂、成膜收縮率大、耐水性差、柔韌性和抗沖擊性能差、成膜剝落、涂層材料貯存穩定性不好等缺點。

技術領域

本發明涉及硅酸鹽涂層材料技術領域，尤其涉及一種有機-無機復合改性的自固化硅酸鹽涂層材料及其制備方法。

背景技術

目前，在建筑工程中常用的無機硅酸鹽涂層材料是以堿金屬硅酸鹽水溶液或硅溶膠作為成膜物，但是存在易風化、耐水性差、膜開裂、成膜收縮率大、柔韌性和抗沖擊性能差、成膜剝落、易凝膠且貯存穩定性不好等缺點；另外，水溶性硅酸鹽涂層材料在完全干燥前耐水性很差，遇水溶解，并且對基材的處理要求很高，不允許有油漬、污物。這些不足嚴重限制了硅酸鹽類涂層材料的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：為改善現有硅酸鹽涂層材料存在的膜開裂、成膜收縮率大、耐水性差、柔韌性和抗沖擊性能差、成膜剝落、涂層材料貯存穩定性不好等缺點，提供一種有機-無機復合改性自固化硅酸鹽涂層材料的制備方法。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的有機-無機復合改性的自固化硅酸鹽涂層材料，其組成為：鉀水玻璃10～100份，硅溶膠20～150份，甲基硅酸5～50份，有機聚合物0～5份，氨水0～20份，去離子水0～20份，均為質量份。

該涂層材料的組成可以為：鉀水玻璃20～80份，硅溶膠40～100份，甲基硅酸15～30份，有機聚合物2～3份，氨水2～10份，去離子水5～15份，均為重量份。

該涂層材料的組成可以為：鉀水玻璃50份，硅溶膠60份，甲基硅酸20份，有機聚合物2.5份，氨水5份，去離子水10份，均為重量份。

所述的有機聚合物為聚丙烯酸、水解聚馬來酸酐、17-88聚乙烯醇中的一種，或任意組合。

本發明提供的有機-無機復合改性的自固化硅酸鹽涂層材料的制備方法，具體是：將甲基硅酸與鉀水玻璃混合，在60℃攪拌反應2h，再加入一定量的硅溶膠和有機聚合物，攪拌2h，即可得到所述的涂層材料。

上述方法中，可以采用有機-無機化學反應方法改性，使硅酸中的有機硅基團通過Si-O-Si化學鍵接枝在鉀水玻璃的SiO₂粒子表面，以增加硅酸鹽涂膜的憎水性；同時加入硅溶膠，調節鉀水玻璃的模數，使體系具有自固化和交聯性能，減少涂膜的收縮和開裂。

上述方法中，可以采用模數為2.0～4.0的鉀水玻璃，質量配比為20～100份。

上述方法中，所述的硅溶膠為固含量在25％～30％，平均粒徑在10nm～20nm，質量配比為20～150份。

上述方法中，所述的甲基硅酸固含量為50±1％，質量配比為5～50份。

上述方法中，所述的有機聚合物為聚丙烯酸、水解聚馬來酸酐、17-88聚乙烯醇中的一種或任意組合，質量配比為0～5份。

本發明與現有技術相比具有以下主要的有益效果：

1.采用有機-無機化學反應改性，使有機硅基團通過Si-O-Si化學鍵接枝在鉀水玻璃的SiO₂粒子表面，以增加硅酸鹽涂膜的憎水性，從而使涂層材料耐水性提高并減少收縮。

2.加入硅溶膠調節控制鉀水玻璃的模數，增加成膜物質固含量，使體系具有自固化和交聯性能，減少涂膜的收縮和開裂。