无机涂料成膜物 - 碱金属硅酸盐

涂料必然有连续相，那无机涂料的连续相，最常用的就两类了碱金属硅酸盐和硅溶胶。这次讨论一下碱金属硅酸盐，有反响下次看看硅溶胶。

  无机涂料究其根本，成膜或者粘接料是成为网状的-Si-O-Si-_，这样看是不是很像大自然中SiO₂，石英啊水晶啊啥的。怎么能让SiO₂变成液态，又可以变回固体，且尽量是单向的，于是碱金属硅酸盐，也就是水玻璃，是最早的一个方向。BTW，芯片也是从SiO₂（砂子）开始提炼的，是不是顿感高大上，就像钻石和石墨，结局是不同的，价格是不一样的。哎

    水玻璃有钠盐，钾盐或者锂盐，甚至铵盐，耐水性逐渐变好，价格逐渐变贵。对于涂料钠钾居多，是不是很像地坪硬化剂啊，对的，就是这类东西。那水玻璃怎么成膜呢？ 硅酸！硅酸！硅酸！很重要。

水玻璃吸收二氧化碳，形成无定形硅酸并逐渐干燥而固化。

Me₂.n SiO₂ + (2n+1)H₂O→ 2 MeOH + n Si(OH)₄

mSi(OH)₄ → [Si(OH)₄]_m → m SiO₂ 

nSi(OH)₄ + mSiO₂ 最后变成网状态的 -Si-O-Si-

      所以，不管是是么样子的 水玻璃不管是是么样子的硅酸盐，最后必须又硅酸形成，二氧化硅胶体出现，然后再缩聚成为涂膜。钠钾离子都是溶于水亲水的，那怎么有可以固定下这些离子，又变成一个问题。 

    于是聪明的人出现了，促进硅酸形成，固定下离子的东西被称为固化剂出现，常用的是 缩合磷酸盐，硅酸二钙， ZnO，Al2O3，等，他们可以促进硅酸凝胶析出，磷酸根与金属离子反应生成不溶于水的盐。但是这类涂料的碱性极高，于是有人开始宣传这类涂料不用使用杀菌剂，环保等，但是一切不适合细菌生长的环境也不适应人类活动，这话自己细细品味吧。但这样的无机涂料就变成了双组分的，需要固化剂。使用不方便于是开始了各式各样的改性。

    水玻璃有酸改性，乳液改性等等，一切改性的目标都是，保证硅酸凝胶生产，固定钠钾离子增加耐水性。这样方便配置单组份的无机硅酸盐涂料。但这个时候硅酸凝胶的产生就不是在涂料固化过程中出现的，涂料的稳定性需要靠配方和原料选择来控制否则不可预知的后增稠，胶化都会出现。大方向还是主要控制离子，控制硅酸的产生和硅酸交联的速度。

     从这些表述可以看到，使用硅酸盐作为粘接料的涂料，不再适用于传统乳胶漆的配方理论基础，其干膜体积，干燥过程，干燥过程中的体积收缩不再是经典的乳胶漆涂料理论。其天生来自于石头，终将于回归到石头的本质。需要重新从源头换个思维方式来考量。