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硅酸钠、硅酸钾与硅酸锂的性能差异

作者:广州沃纳氟    来源:沃纳氟    发布时间:2020-09-22 10:15    浏览量:

碱金属硅酸盐类涂料,俗称水玻璃涂料,它是以硅酸钾或者硅酸钠为胶体材料的一类无机高分子涂料,通常由交接材料、颜料及分散剂混合搅拌而成。主要产品随着水玻璃的类型不同,大致可以分为钠水玻璃涂料、钾水玻璃涂料、锂水玻璃涂料等种类。
 
水玻璃涂料的造价由低到高进行排列,顺序为:钠<钾<锂。价格围绕价值上下波动,特定的性能造就特定的造价,为了让大家更好地了解碱金属硅酸盐,下文沃纳氟(Worner)就来简单介绍硅酸钠、硅酸钾与硅酸锂的性能差异,详情如下。
 
一、硅酸钠
 
根据商业的重要性来看,最重要使用最广的碱金属硅酸盐是硅酸钠。硅酸钠是碱金属硅酸盐中产量最大的品种,所以它的制造成本最低,只要可能都会趋向使用硅酸钠。
 
虽然有人建议某些特定模数的硅酸钠可用于建筑涂料,但令人惊讶的是硅酸钠在涂料应用中并不多。这是因为碱金属硅酸盐在固化过程中会产生碳酸盐。碳酸钠存在如下表中所示的多种型式的结晶水合物:
 

水合度 分子式 溶解度(g/100g)25℃
无水碳酸钠 Na2CO3 30.7(不含结晶水)
一水碳酸钠 Na2CO3·H2O
十水碳酸钠 Na2CO3·10H2O
 
 
从上表可以看出,碳酸钠以不同的水合程度存在。无水碳酸钠具有吸湿性,可吸收水份在固化的涂膜表面形成以十水碳酸钠结晶水合物形式存在的白霜。同时硅酸钠无机涂料常温下固化较慢,一般需要加热到175或使用合适的催化剂作用下室温固化。特别是对于白霜(盐析)的担心,在大多数涂料中基本上排除了使用硅酸钠的可能。
 
二、硅酸钾
 
碳酸钾与碳酸钠类似,有两种不同水合程度的形式存在。
 
水合度 分子式 溶解度(g/100g)25℃
无水碳酸钾 K2CO3 111(不含结晶水)
倍半水和碳酸钾 2K2CO3·3H2O
 
 
 
这些碳酸钾不像碳酸钠那样富含水分。无水碳酸钾有吸湿性,可吸收水分形成无吸水性的倍半碳酸钾,大大降低了结晶的倾向。即使有少量碳酸钾在表面形成结晶,特别是对外墙来说相对于碳酸钠也更容易被雨水冲洗掉,因此总体来说不易产生白霜。同时由于硅酸钾可常温自固化,不需要外加固化剂,因此硅酸钾是无机涂料中使用最广泛的粘结剂然而,无机涂料若以硅酸钾为唯一粘结剂时,由于其固化速度较慢,涂膜在最初24小
时左右硅酸钾很容易从涂层中被洗出。为了克服这个缺点,方法一是采用高模数的硅酸钾,建筑涂料中一般选择3.5-4.0,水性无机富锌重防腐涂料中会使用模数高达4.8-5.3的硅酸钾;方法二是同乳液复配使用,提高早期耐水性,也就是硅酸盐乳胶涂料(Silicate Emulsion Paints );外加有机硅憎水剂等也是提高早期耐水性的方法之一。
 
三、硅酸锂
 
同碳酸钠和碳酸钾相比,碳酸锂仅存在无水碳酸锂一种形式,且溶解度要低得多。
 
水合度 分子式 溶解度(g/100g)25℃
无水碳酸锂 Li2CO3 1.3
 
 
由于具有高模数以及副产物碳酸锂极低水溶性的特点,硅酸锂主要用于不期望产生水溶性副产物及发白霜化的实际应用中,如两组硅酸盐无机富锌涂料和外墙天然石材、混凝土的固化增强等。由于其价格昂贵,使其在建筑涂料中的应用受限,但欧洲仍有一些高档无机建筑涂料是采用硅酸锂作为无机粘结剂。
 
参考文献:
[1]《无机硅酸盐涂料用粘结剂及其固化机理》徐凯斌
 
有关于硅酸钠、硅酸钾与硅酸锂的性能差异,相关详情沃纳氟(Worner)就讲解到这里了,希望一篇文章能对大家有所帮助。沃纳氟材料(广州)有限公司专业从事氟化物和无机盐类产品的生产与销售,有着健全的质量管理体系及环境管理体系,一直以来坚持为广大客户提供质优价廉的产品及一流的售后服务,有需要的朋友可联系沃纳氟,我们诚心为您服务。

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