涂料的發展趨勢是向高固體、水性化、粉末化方向發展，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。水性涂料是目前產量和需求量均占首位的新型涂料，其毒性小、無火災危險性、涂裝簡便、安全衛生。上述優點促進了其在建筑業的廣泛應用。煅燒高嶺土因具有白乳度高和光散射性能好等特點，在涂料工業中已獲得了廣泛應用。由于獲取含鐵量低的優質高嶺土越來越困難，故目前不得不采用“水洗—漂白”工藝來提純，對生態環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，懸浮穩定性、光散射性及其它性能俱佳，是一種優質的水性涂料，該產品一經問世便受到業內人士的青睞。
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用。
1 納米硅酸鋁制備方法
1． 1納米硅酸鋁的生產流程
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物）經中和、沉淀、干燥后得到結晶硅酸鋁，再加入礦化劑，經1200℃高溫煅燒后得到無水硅酸鋁，最后加入助磨劑經超細粉碎、分級而得到本產品。
1． 2納米硅酸鋁的結構特性討論
1．2．1結構特性
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，則鋁硅酸鹽的結構可簡化為XO4四面體結構。在生產中控制Al3+的含量，使Al3+與Si4+的物質的量之比為1：1時，XO4四面體通過共用氧原子而形成層狀結構。具有類似SP2雜化軌道平面結構的鋁硅酸鹽，層間由范德華力結合，這與自然界中天然白云母礦（K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O）層狀結構相似。白云母礦中，Al3+與Si4+的物質量之比正好是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，這也和天然白云母礦的高光澤性相似。準確控制AL3+的含量，有利于提高產品光散射系數。
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“持續煅燒時間”，當溫度高于600℃時，硅酸鋁晶格組成中的羥基以水蒸汽的形式流失，即發生脫羥基反應生成無水硅酸鋁。當煅燒溫度達1200℃時，無水硅酸鋁由無定形結構轉變為玻璃態結構的無水硅酸鋁經超細分散，不會發生二次聚集，有利于制備納米材料，在生產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℃持續煅燒60min，產品可形成具有分子篩的多孔性，這種孔內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，加同樣多的水攪拌均勻，觀察。結果表明：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h內硅酸鋁懸浮如初。實驗證明納米硅酸鋁是具有懸浮功能的水性涂料填料。控制煅燒時間，可提高產品的懸浮性。
1．2．4礦化劑在煅燒中的作用
納米硅酸鋁的合成，要通過固相反應實現。礦化劑是為了促進鋁硅酸鹽固相反應效果而加入的添加劑。礦化劑促進了產物的相變和晶格構造，其作用是：與反應物在煅燒時形成固溶膠，使反應物晶格活化，有利于產物向類似白云母礦的層狀晶型轉化，在生產中加入硼砂（Na2B4O7·10H2O），礦化效果很好。應當指出，少量的礦化劑有利于礦化反應，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路程，阻礙了固相反應速度，并使產品嚴重結塊，難到制成納米材料。
2 納米硅酸鋁在乳膠漆中的應用
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》一等品耐洗刷性應大于1000次的要求及GB/T9756-1996《合成樹脂液內墻涂料》一等品耐洗刷性應大于300次的要求，按顏料—基料比為4：1進行內墻涂料配方實驗，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，動態激光光散射（DLS）等。
4結語
微乳反應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，應用領域廣，并且有可能控制微粒的粒度等優點。目前該方法逐漸引起人們的重視和極大的興趣，有關微乳體系的研究日益增多，但研究還是初步的，如微乳反應器內的反應原理、反應動力學、熱力學及化學工程問題都有待解決。但是我們相信，微乳化技術作為一種新的制備納米材料的技術，必將成為該領域不可替代的一部分。
