[发明专利]一种有机-无机复合改性的自固化硅酸盐涂层材料及其制备方法

说明书

本发明是一种有机‑无机复合改性的自固化硅酸盐涂层材料及其制备方法。该涂层材料的组成为：钾水玻璃10～100份，硅溶胶20～150份，甲基硅酸5～50份，有机聚合物0～5份，氨水0～20份，去离子水0～20份，均为质量份。该方法是：将甲基硅酸与钾水玻璃混合，在60℃搅拌反应2h，再加入一定量的硅溶胶和有机聚合物，搅拌2h，即可得到所述的涂层材料。本发明可以解决现有硅酸盐涂层材料存在的膜开裂、成膜收缩率大、耐水性差、柔韧性和抗冲击性能差、成膜剥落、涂层材料贮存稳定性不好等缺点。

技术领域

本发明涉及硅酸盐涂层材料技术领域，尤其涉及一种有机-无机复合改性的自固化硅酸盐涂层材料及其制备方法。

背景技术

目前，在建筑工程中常用的无机硅酸盐涂层材料是以碱金属硅酸盐水溶液或硅溶胶作为成膜物，但是存在易风化、耐水性差、膜开裂、成膜收缩率大、柔韧性和抗冲击性能差、成膜剥落、易凝胶且贮存稳定性不好等缺点；另外，水溶性硅酸盐涂层材料在完全干燥前耐水性很差，遇水溶解，并且对基材的处理要求很高，不允许有油渍、污物。这些不足严重限制了硅酸盐类涂层材料的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为改善现有硅酸盐涂层材料存在的膜开裂、成膜收缩率大、耐水性差、柔韧性和抗冲击性能差、成膜剥落、涂层材料贮存稳定性不好等缺点，提供一种有机-无机复合改性自固化硅酸盐涂层材料的制备方法。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的有机-无机复合改性的自固化硅酸盐涂层材料，其组成为：钾水玻璃10～100份，硅溶胶20～150份，甲基硅酸5～50份，有机聚合物0～5份，氨水0～20份，去离子水0～20份，均为质量份。

该涂层材料的组成可以为：钾水玻璃20～80份，硅溶胶40～100份，甲基硅酸15～30份，有机聚合物2～3份，氨水2～10份，去离子水5～15份，均为重量份。

该涂层材料的组成可以为：钾水玻璃50份，硅溶胶60份，甲基硅酸20份，有机聚合物2.5份，氨水5份，去离子水10份，均为重量份。

所述的有机聚合物为聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、17-88聚乙烯醇中的一种，或任意组合。

本发明提供的有机-无机复合改性的自固化硅酸盐涂层材料的制备方法，具体是：将甲基硅酸与钾水玻璃混合，在60℃搅拌反应2h，再加入一定量的硅溶胶和有机聚合物，搅拌2h，即可得到所述的涂层材料。

上述方法中，可以采用有机-无机化学反应方法改性，使硅酸中的有机硅基团通过Si-O-Si化学键接枝在钾水玻璃的SiO₂粒子表面，以增加硅酸盐涂膜的憎水性；同时加入硅溶胶，调节钾水玻璃的模数，使体系具有自固化和交联性能，减少涂膜的收缩和开裂。

上述方法中，可以采用模数为2.0～4.0的钾水玻璃，质量配比为20～100份。

上述方法中，所述的硅溶胶为固含量在25％～30％，平均粒径在10nm～20nm，质量配比为20～150份。

上述方法中，所述的甲基硅酸固含量为50±1％，质量配比为5～50份。

上述方法中，所述的有机聚合物为聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、17-88聚乙烯醇中的一种或任意组合，质量配比为0～5份。

本发明与现有技术相比具有以下主要的有益效果：

1.采用有机-无机化学反应改性，使有机硅基团通过Si-O-Si化学键接枝在钾水玻璃的SiO₂粒子表面，以增加硅酸盐涂膜的憎水性，从而使涂层材料耐水性提高并减少收缩。

2.加入硅溶胶调节控制钾水玻璃的模数，增加成膜物质固含量，使体系具有自固化和交联性能，减少涂膜的收缩和开裂。