涂料的發(fā)展趨勢是向高固體、水性化,、粉末化方向發(fā)展，而建筑涂料率先走在了其它涂料的前列,，其水性化達到了70%以上,。建筑涂料主要分為溶劑型涂料、水性涂料,、粉末涂料,。水性涂料是目前產(chǎn)量和需求量均占首位的新型涂料，其毒性小,、無火災(zāi)危險性,、涂裝簡便、安全衛(wèi)生,。上述優(yōu)點促進了其在建筑業(yè)的廣泛應(yīng)用,。煅燒高嶺土因具有白乳度高和光散射性能好等特點，在涂料工業(yè)中已獲得了廣泛應(yīng)用,。由于獲取含鐵量低的優(yōu)質(zhì)高嶺土越來越困難,，故目前不得不采用“水洗—漂白”工藝來提純，對生態(tài)環(huán)境和水資源破壞較大,。納米硅酸鋁是一種“合成高嶺土”,，由于其純度高，懸浮穩(wěn)定性,、光散射性及其它性能俱佳,，是一種優(yōu)質(zhì)的水性涂料，該產(chǎn)品一經(jīng)問世便受到業(yè)內(nèi)人士的青睞,。
本文擬探討納米硅酸鋁的制備方法,、特性及其在建筑涂料中的應(yīng)用。
1 納米硅酸鋁制備方法
1． 1納米硅酸鋁的生產(chǎn)流程
采用偏鋁酸鈉（鋁土礦的堿溶出物）與酸性硅溶膠（泡花堿的酸化脫鈉產(chǎn)物）經(jīng)中和、沉淀,、干燥后得到結(jié)晶硅酸鋁,，再加入礦化劑，經(jīng)1200℃高溫煅燒后得到無水硅酸鋁,，最后加入助磨劑經(jīng)超細粉碎,、分級而得到本產(chǎn)品。
1． 2納米硅酸鋁的結(jié)構(gòu)特性討論
1．2．1結(jié)構(gòu)特性
由于Si4+和Al3+具有相似的離子半徑,，在硅氧四面體SiO4中,，Si4+被Al3+取代而生成含AlO4四面體的鋁硅酸鹽。用X代表Si和Al,，則鋁硅酸鹽的結(jié)構(gòu)可簡化為XO4四面體結(jié)構(gòu),。在生產(chǎn)中控制Al3+的含量，使Al3+與Si4+的物質(zhì)的量之比為1：1時,，XO4四面體通過共用氧原子而形成層狀結(jié)構(gòu),。具有類似SP2雜化軌道平面結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽，層間由范德華力結(jié)合,，這與自然界中天然白云母礦（K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O）層狀結(jié)構(gòu)相似,。白云母礦中，Al3+與Si4+的物質(zhì)量之比正好是1：1,。
納米硅酸鋁的光散射性能好,，與其片狀表面有很高的光澤有關(guān)，這也和天然白云母礦的高光澤性相似,。準確控制AL3+的含量,，有利于提高產(chǎn)品光散射系數(shù)。
1．2．2煅燒溫度影響
影響硅酸鋁超細分散的煅燒因素有“煅燒溫度”和“持續(xù)煅燒時間”,，當(dāng)溫度高于600℃時,，硅酸鋁晶格組成中的羥基以水蒸汽的形式流失，即發(fā)生脫羥基反應(yīng)生成無水硅酸鋁,。當(dāng)煅燒溫度達1200℃時,，無水硅酸鋁由無定形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)結(jié)構(gòu)的無水硅酸鋁經(jīng)超細分散，不會發(fā)生二次聚集,，有利于制備納米材料,，在生產(chǎn)中采用行星球磨機和超微細分級機并加入助磨劑，制得了對可見光漫反射的性能好的納米材料,，其平均直徑d=50nm,。而控制煅燒溫度，有利于晶型轉(zhuǎn)變和制備納米材料,。
1．2．3納米硅酸鋁的懸浮功能
在1200℃持續(xù)煅燒60min,，產(chǎn)品可形成具有分子篩的多孔性,，這種孔內(nèi)藏有大量空氣的納米材料能很好地懸浮于水中，并有很高的乳白度,。
簡單的懸浮實驗過程如下：分別稱取2g納米硅酸鋁,，2g鈦白粉和2g碳酸鈣，并分別投入3只250ml燒杯中,，加同樣多的水?dāng)嚢杈鶆�,，觀察。結(jié)果表明：鈦白粉和硅酸鋁的不透明度最高,，碳酸鈣呈半透明狀,。過5min，鈦白粉和碳酸鈣沉降于燒杯底部,，而數(shù)h內(nèi)硅酸鋁懸浮如初,。實驗證明納米硅酸鋁是具有懸浮功能的水性涂料填料�,？刂旗褵龝r間,，可提高產(chǎn)品的懸浮性。
1．2．4礦化劑在煅燒中的作用
納米硅酸鋁的合成,，要通過固相反應(yīng)實現(xiàn),。礦化劑是為了促進鋁硅酸鹽固相反應(yīng)效果而加入的添加劑。礦化劑促進了產(chǎn)物的相變和晶格構(gòu)造,，其作用是：與反應(yīng)物在煅燒時形成固溶膠，使反應(yīng)物晶格活化,，有利于產(chǎn)物向類似白云母礦的層狀晶型轉(zhuǎn)化,，在生產(chǎn)中加入硼砂（Na2B4O7·10H2O），礦化效果很好,。應(yīng)當(dāng)指出,，少量的礦化劑有利于礦化反應(yīng)，而礦化劑用量過多時,，不僅增加了成本,，而且陡然增大離子擴散傳質(zhì)路程，阻礙了固相反應(yīng)速度,，并使產(chǎn)品嚴重結(jié)塊,，難到制成納米材料。
2 納米硅酸鋁在乳膠漆中的應(yīng)用
2． 1配方實驗與性能
按國家標準GB/T9755-1996《合成樹脂乳液外墻涂料》一等品耐洗刷性應(yīng)大于1000次的要求及GB/T9756-1996《合成樹脂液內(nèi)墻涂料》一等品耐洗刷性應(yīng)大于300次的要求,，按顏料—基料比為4：1進行內(nèi)墻涂料配方實驗,，性能對比列入表中。(表略)
目前對納米顆粒材料的研究方法比較多,，較直接的方法有電鏡觀測（SEM,、TEM,、STEM、STM,、等）,；間接方法有電子、X—射線衍射法（XRD）,，中子衍射,，光譜方法有EXAFS，NEXAFS,，SEXAFS,，ESR，NMR,，紅外光譜,，拉曼光譜，紫外可見分光光度法（UV—VIS）,，熒光光譜正電子煙沒,，動態(tài)激光光散射（DLS）等。
4結(jié)語
微乳反應(yīng)器作為一種新的制備納米材料的方法,，具有實驗裝置簡單,，操作方便，應(yīng)用領(lǐng)域廣,，并且有可能控制微粒的粒度等優(yōu)點,。目前該方法逐漸引起人們的重視和極大的興趣，有關(guān)微乳體系的研究日益增多,，但研究還是初步的,，如微乳反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)原理,、反應(yīng)動力學(xué)、熱力學(xué)及化學(xué)工程問題都有待解決,。但是我們相信,，微乳化技術(shù)作為一種新的制備納米材料的技術(shù)，必將成為該領(lǐng)域不可替代的一部分,。
