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水性无机涂料主要以硅酸盐、硅溶胶等无机材料为成膜物质,具有优异的耐候性、耐溶剂性以及较高的硬度。同时以水作为溶剂,在运输和涂装过程中清洁安全,在建筑涂料及防腐蚀涂料方面都得到了广泛的应用。然而它又具有无机材料天然的缺陷,主要表现为成膜性能不好、涂膜硬脆以及易收缩开裂等缺点,使水性无机涂料的推广和使用受到限制。本文以硅酸锂为主要成膜物质,制备有机无机复合涂层,解决了硅酸锂成膜不连续、开裂、掉粉等问题:(1)采用溶胶凝胶法,以硅酸锂(Li2SiO3)为无机组分,以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为偶联剂,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为有机物前驱体,制备Li2SiO3-KH560-PDMS复合溶胶,并将其涂覆在经过喷砂处理的钢片上和载玻片上,制备具有疏水效果的有机无机复合涂层。(2)深入研究了加水量对硅酸锂水解过程的影响,KH560含量对溶胶稳定性能的影响以及PDMS含量对涂层疏水性能的影响。测试分析的结果表明:KH560在硅酸锂水溶液中发生水解,生成羟基与PDMS缩水聚合,增加了PDMS基团的羟基数目与亲水性。当KH560的添加量达到一定值时,体系形成稳定的复合溶胶。PDMS通过KH560的作用与硅酸锂相结合,同时将具有疏水特性的Si-CH3引入到涂层的结构中,增加了涂层的疏水性能。随着PDMS含量的提高,涂层的接触角增大,最高达到1090,比未添加时提高了24.50。(3)采用机械共混法,在硅酸锂中直接添加苯丙乳液制备无机-有机复合乳液。研究发现,添加适量有机聚合物乳液可以很好的改善硅酸锂的成膜性能和耐腐蚀性能。红外分析表明硅酸锂与苯丙乳液产生了化学键合。随着苯丙乳液含量的提高,涂层的光泽度和柔韧性提高,而硬度和热稳定性能有所下降。盐雾腐蚀试验的结果表明,涂层的耐腐蚀性能并不与苯丙乳液的添加量成正相关,这主要是因为有机乳液涂膜不及无机膜的致密。选出综合性能较好的复合乳液样品,按比例加入锌粉制备富锌涂料。制得的富锌涂料机械性能和防腐蚀性能优异,可作为重防腐涂料使用。