硅溶膠是以SiO2 為基本單位在水中的分散體。硅溶膠亦稱為硅酸溶膠，是硅酸的多分子聚合物的膠體溶液。其膠團顆粒粒徑一般為5-40nm，與一般粒徑為 0.1-10um的乳液比粒徑要小很多。
硅溶膠和水玻璃類的硅酸鹽相比用于涂料的突出優(yōu)點是一旦成膜后不會再溶解，但硅溶膠的應(yīng)用過程中有2個比較突出的問題，1. 開裂，2.儲存穩(wěn)定性。
開裂：
1、硅溶膠的粒徑小固含量低，導(dǎo)致干燥過程中，失水后，體積收縮很大，容易導(dǎo)致開裂。這個可以通過改善填料和復(fù)配一部分的乳液可以改善涂膜的柔韌性。
2、硅溶膠本身粒徑小，和硅酸類底材能反應(yīng)，導(dǎo)致如果底材疏松或者狀況不佳時，大量的硅溶膠被底材吸收，導(dǎo)致沒有足夠的粘接料粘接粉料導(dǎo)致開裂。這個時候?qū)Φ撞淖龊线m對處理和封閉就變得尤為重要。
儲存穩(wěn)定性：
硅溶膠涂料的儲存穩(wěn)定性，跟復(fù)合涂料的pH，硅溶膠粒子的粒徑，顏料，填料，混拼使用的乳液等，都相關(guān)。
SiO2在水相體系中是典型的膠體，經(jīng)典的DLVO理論，對其性狀及穩(wěn)定性影響因素進行了理論預(yù)測和描述。首先，溶膠顆粒在水中以水合形式存在。在膠團之間, 既存在著斥力勢能, 又存在著引力勢能。兩膠團擴散層重疊后，破壞了擴散層中反離子的平衡分布，使重疊區(qū)反離子向未重疊區(qū)擴散，導(dǎo)致滲透性斥力產(chǎn)生；同時也破壞了雙電層的靜電平衡，導(dǎo)致靜電斥力產(chǎn)生
在溶膠中分散相微粒間存在的吸引力本質(zhì)上仍具有范德華吸引力的性質(zhì)，但這種吸引力的作用范圍要比一般分子的大千百倍之多，故稱其為遠程范德華力。
膠體系統(tǒng)的相對穩(wěn)定或聚沉取決于斥力勢能和吸力勢能的相對大小。當粒子間斥力勢能在數(shù)值上大于吸力勢能，而且足以阻止由于布朗運動使粒子相互碰撞而粘結(jié)時，則膠體處于相對穩(wěn)定狀態(tài)；當吸力勢能在數(shù)值上大于斥力勢能，粒子將相互靠攏而發(fā)生聚沉。調(diào)整兩者的相對大小，可以改變膠體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
pH對硅溶膠的穩(wěn)定性影響巨大，處于pH 7的中性狀態(tài)，硅溶膠會迅速凝膠。 硅溶膠在pH7和大于12的時候硅溶膠 不穩(wěn)定。當pH小于3，SiO2表面帶正電，pH大于7時候，硅溶膠表面帶負電，因為涂料大部分是偏堿性的，故此堿性穩(wěn)定的硅溶膠應(yīng)用于涂料的更多一些，所以通常硅溶膠涂料的合適pH在 8.5~10.5之間。
當pH大于12時候，硅溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟?shù)等于或者大于5的水不溶性的硅酸鈉而發(fā)生凝膠，導(dǎo)致不穩(wěn)定。
pH為什么會影響硅溶膠的穩(wěn)定性呢？其實還是由于pH改變著表面電荷斥力的變化。 硅溶膠是聚硅酸的膠體溶液，膠體離子表面一般都帶電荷，并分散于介質(zhì)中，SiO2和水作用發(fā)生水化，產(chǎn)生羥基，羥基解離，使粒子表面帶電，粒子表面的電位隨著介質(zhì)的pH值發(fā)生變化。導(dǎo)致表面電荷斥力的變化，以至于影響了硅溶膠的穩(wěn)定性。
硅溶膠的粒徑：硅溶膠的粒徑范圍一般在 5-30nm之間，粒徑小于5的時候膠體比表面積巨大，水的隔離作用降低，容易發(fā)生凝聚，粒子大于 30nm時候 硅溶膠外觀出現(xiàn)渾濁，對顏料的包裹能力變差。
由于硅溶膠主要是靠電荷斥力來穩(wěn)定，這樣體系中的 離子，特別是高價離子對電荷的影響，會影響體系穩(wěn)定性，比如涂料中 使用了ZnO2，Zn2+，或者輕鈣，導(dǎo)致Ca2+，這些都會影響硅溶膠的穩(wěn)定性，
高價陽離子鹽決定了二氧化硅溶膠的穩(wěn)定性。電解質(zhì)中能使溶膠發(fā)生聚沉的離子是反離子, 反離子的價數(shù)愈高, 聚沉能力愈強。 如對帶SiO2(帶負電的)溶膠起聚沉作用的電解質(zhì)陽離子 K+, Mg2+, Al3+的聚沉值分別與其價態(tài)的六次方成正比。
故此市面上又衍生出了無機涂料穩(wěn)定劑，從原理上看無礙乎是一些離子的螯合劑或者減少離子影響的產(chǎn)品。其實關(guān)鍵硅溶膠和無機硅酸鹽作為無機涂料的主要粘接料，各有優(yōu)劣，硅溶膠的前途更為廣泛一點。
但不管是硅溶膠和無機硅酸鹽其都不能用經(jīng)典的乳膠漆原理來推斷和解決。無機硅酸鹽的關(guān)鍵是如何在需要的時候形成硅酸溶膠，固定活潑離子，而硅溶膠，需要解決的更多是如何避免影響硅溶膠穩(wěn)定性的不利條件出現(xiàn)。