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，導致干燥過程中，失水后，體積收縮很大，容易導致開裂。這個可以通過改善填料和復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，導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，導致沒有足夠的粘接料粘接粉料導致開裂。這個時候對底材做合適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。
SiO2在水相體系中是典型的膠體，經典的DLVO理論，對其性狀及穩(wěn)定性影響因素進行了理論預測和描述。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，導致滲透性斥力產生；同時也破壞了雙電層的靜電平衡，導致靜電斥力產生
在溶膠中分散相微粒間存在的吸引力本質上仍具有范德華吸引力的性質，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時，則膠體處于相對穩(wěn)定狀態(tài)；當吸力勢能在數值上大于斥力勢能，粒子將相互靠攏而發(fā)生聚沉。調整兩者的相對大小，可以改變膠體系統的穩(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，硅溶膠轉變?yōu)槟档扔诨蛘叽笥?的水不溶性的硅酸鈉而發(fā)生凝膠，導致不穩(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，并分散于介質中，SiO2和水作用發(fā)生水化，產生羥基，羥基解離，使粒子表面帶電，粒子表面的電位隨著介質的pH值發(fā)生變化。導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。電解質中能使溶膠發(fā)生聚沉的離子是反離子, 反離子的價數愈高, 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品。其實關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典的乳膠漆原理來推斷和解決。無機硅酸鹽的關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。
