路,也给我们带来了新的挑战。为了这种既环保又高性能并且经济性能优异的无机涂料的快速发展,投入使用,我们武汉理工大学硕士学位论文需要加紧研究,使其满足人们的不同需求。由此可见,无机涂料的开发研制无论从生态环境、人体健康还是经济效益的角度来看都具有十分重要的意义。 1.2水玻璃无机涂料无机涂料在20世纪70年代初开始进行研发及应用,日本首先研制成功以无机硅酸盐高分子作为成膜物质的涂料[41。70年代末,我国也出现此类涂料研究报道,直至80年代后期,我国研制了数种水玻璃的无机涂料【5】o 1.2.1水玻璃的种类及特性水玻璃是一种透明的玻璃状熔合物,主要成分为水溶性碱金属硅酸盐水溶液,工业品俗称水玻璃。早在17世纪,哥德发现,纯石英溶于强碱能生成透明状液体,涂在墙上能形成一层透明、坚硬的薄膜,该薄膜有效成分就是硅酸盐。人们用纯碱、白砂、木炭共熔制成硅酸钠,即得到钠水玻璃;而将钾碱与白砂共熔则制成硅酸钾,即钾水玻璃。其中白砂就是我们通常所说的石英砂。19世纪,一些艺术家将碱金属硅酸盐用于涂料,使用在建筑装饰、壁画上。很多当时的壁画作品至今仍历久弥新,焕发着绚烂的艺术活力和风采,也体现了无机涂料强大的生命力。水玻璃分子通式为:M20·nSi02·mH20,一般作M2Si03(n=1)。式中:M 可以是锂、钠、钾、铵四种离子,M20是指碱金属氧化物,如氧化锂、氧化钠以及氧化钾等,如表1.1所示;n是指该水玻璃溶液的模数,模数是指Si02与 M20的摩尔数之比,即n,代表Si02和M20的分子数比。其中硅酸锂、硅酸铵由于价格昂贵,成本高昂,尤其用于外墙涂料中实用价值比较小而甚少使用。硅酸钾和硅酸钠粘结性和成膜性都比较好。硅酸钾价格中等,而硅酸钠价格比较便宜,用途是最为广泛的。然而,硅酸钠的耐水性和耐擦洗性没有硅酸钾好, 所以本文选取硅酸钾作为主要研究对象。表1-1四种碱水玻璃化学分子式 2
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