相较于有机防腐涂料，无机防腐涂料在环保性、耐热性、耐久性、热稳定性等方面往往更显优势。其中，以硅酸盐为成膜基体的无机硅酸盐涂料，因硅氧四面体结构赋予的长期热稳定性以及硅、氧元素廉价易得的特点，具备了低污染、耐热、耐腐蚀、不易褪色、成本低廉等优点，正逐渐成为防腐涂料领域的研究热点。

无机硅酸盐防腐涂料，是以硅酸盐为主要成膜物质，以水为分散介质，再添加颜料、填料、助剂等原料制备而成的。

无机硅酸盐防腐涂料的主要成膜物质是水溶性的碱金属硅酸盐，俗称水玻璃。硅酸盐分子式的通式为M₂O·mSiO₂·nH₂O，M通常为钠、钾、锂、铵，m为模数（即SiO₂/M₂O之比）。成膜物质的种类决定着涂料及涂膜的整体性能。一般来说，硅酸锂具有优异的耐高温性和耐水性，是目前制备硅酸盐防腐涂料领域最好的成膜物质，但因价格偏高而在实际应用中受到了限制。硅酸铵耐水性较好，但成膜性能和耐高温性能较差，且价格偏高，因此一般不用硅酸铵。硅酸钠价格低廉、粘结性好、成膜性好，但因耐水性差而在有防水需求的领域上其应用受限；硅酸钾价格适中，综合性能优异，较为常用，用途范围最广。

填料，又称体质颜料，在无机硅酸盐防腐涂料中的占比通常较大。填料的添加可以增加涂层的厚度和体积，同时，一些功能性填料则可以增强涂层的某种性能，例如腐蚀防护性能、耐高温性能、耐久性能等。传统的填料按矿物组成可分为碱土金属盐类、硅酸盐类、轻金属盐类，不同类型填料的特点及其在涂料中的作用见下表。

在无机硅酸盐防腐涂料中，常用的防锈填料为锌粉。其腐蚀防护机理主要包括牺牲阳极保护与物理屏障保护。由于锌粉具有较强的金属活泼性和较低的电位，当锌粉与钢材或其他金属基材接触时，锌粉会优先被腐蚀，从而起到牺牲阳极的作用，为钢材提供保护；同时，被腐蚀后的锌粉会生成锌氧化物、锌碳酸盐等腐蚀产物，这些腐蚀产物在基材表面形成保护膜，进一步阻碍腐蚀介质与基材的接触，从而增强了防护效果。

颜料是一种有色的细粉末，一般不溶于水或其他分散介质，在涂料中彩色颜料的添加量通常很少。颜料的主要功能是为涂层赋予色彩，并提升其遮盖基材本色的能力。在选择颜料时，应综合考虑多种性能，包括颜色、遮盖力、着色力、吸油量、耐酸碱性、耐光性、耐热性、耐水性、分散性、毒性等因素。

对于无机硅酸盐防腐涂料，由于其基料为强碱性，选用的颜料应具备较好的耐碱性能。适合的颜料包括立德粉、钛白粉、群青、镉黄、橘铬黄、镉红等；而铬绿、铁蓝、铬黄等部分有机颜料的耐碱性较差，则不适用于无机硅酸盐防腐蚀涂料中。对于应用于酸性腐蚀环境的涂层，其使用的颜料应具备优良的耐酸性，如炭黑、钛白、氧化铬绿、铁蓝及部分有机颜料。在应用于高温腐蚀环境时，所使用的颜料应具备优良的耐热性，通常无机颜料在耐热性能方面优于有机颜料。例如，一些无机颜料如氧化铬和部分氧化铁系的颜料的耐热性可达300~600℃。针对潮湿腐蚀环境，应避免选用耐水性较差的颜料，例如，偶氮颜料在遇水时会导致涂层表面出现花斑、条纹。此外，还应注意颜料的毒性、在色浆中的分散性等，如应避免使用某些含铅、钼的黄色和橙红色重金属颜料。一些难以均匀分散的颜料也不宜使用，例如氧化铁黑（Fe₃O₄）具有强磁性，在色浆中易于聚集，从而影响涂层的遮盖力与稳定性。

除成膜物质、填料、颜料、分散介质（溶剂或水）外，涂料的制备过程中还需要添加某些功能性添加剂以改善涂料的性能，即助剂。尽管助剂在涂料中的占比极小，但却是涂料组成中不可缺少的一部分。根据功能，助剂可以分为润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂、流平剂等。

无机涂料助剂与有机涂料助剂大多数是相似的，甚至有些助剂是两者通用的。然而，在选择助剂的时候，需要考虑其与涂料的相容性，避免产生负面效果。例如，矿物油类消泡剂与水性无机涂料的相容性较差，可能会导致消泡效果差和缩孔等涂层缺陷。此外，一些不耐碱的助剂，如丙烯酸类增稠剂，对pH值比较敏感，当pH>10时会失去增稠作用，因此不适用于强碱性的无机硅酸盐涂料中。通常，适用于水性无机硅酸盐涂料的润湿剂和分散剂主要包括阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂；而分散剂还包括无机盐和高分子聚合物两类。消泡剂方面，常用有机硅类消泡剂，增稠剂则常用纤维素类增稠剂和无机非金属类增稠剂等。

关于无机硅酸盐防腐涂料的改性研究，主要集中在耐水性能改进、机械性能改进、防腐蚀性能改进和耐高温性能改进。

无机硅酸盐涂层中存在大量游离的碱金属离子和氢氧根离子（OH⁻），在遇水时易溶于水而导致涂层被破坏，造成涂层耐水性较差，并影响涂层在潮湿环境中的防护效果。因此提高无机硅酸盐涂层的耐水性有利于提高涂层的腐蚀防护性能。许多研究已经证实，通过调整基料的pH值、添加有机改性剂、引入疏水性基团等策略都可以有效增强硅酸盐涂层的耐水性。

无机硅酸盐涂料具有优良的耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性等。然而，由于其干燥成膜是化学交联固化的过程，收缩应力较大，容易导致涂层的柔韧性不足，从而使其开裂和脱落。为了改善涂层的机械性能，可以从基料及颜料、填料两方面入手，例如通过添加少量的有机乳液进行改性，或引入纳米材料进行改性。

无机硅酸盐防腐涂料中常用的防锈填料为锌粉，该类涂料称为无机富锌涂料。无机硅酸盐涂层对金属基材的腐蚀保护主要通过两种机制来实现：电化学保护作用和物理屏蔽作用。然而，为保证良好的电化学保护效果，锌粉的用量通常超过80%，这使得基料的比例较低，导致涂层附着力不足，易出现开裂和孔隙。因此，改进硅酸盐涂料的防腐蚀性能可以从基料与填料两方面入手。例如，添加环氧树脂、硅丙乳液、丁苯乙烯乳胶等对硅酸盐基料进行改性，添加金属导电材料、碳基导电材料等作为填料替代部分锌粉。

在实际应用中，许多防腐蚀涂料需要同时具备一定的耐高温性能，特别是在高温管道、高温炉、发动机和热交换器等工业设备领域。这些涂料不仅要提供有效的防腐蚀保护，还需防止金属在高温环境中发生热氧化腐蚀。除了涂料基料，颜料和填料是影响其耐高温性能的主要因素。大量研究表明，使用具有良好耐高温性和热稳定性的填料能够显著提升涂料的耐高温性能，常用的耐高温填料一般为具有高熔点或高软化点的材料，如铝氧化物、镁氧化物、钛氧化物、锆氧化物、含铬镍基金属合金、玻璃粉等。

无机硅酸盐防腐涂料在原料选择、改性提升等方面取得了较大的研发进展，但仍存在一些亟待解决的问题。

①无机硅酸盐涂料的成膜需要经历硅酸盐水解-缩聚-脱水的过程，其固化和成膜时间往往比较长。因此，有必要研究新型固化剂，探究固化剂与硅酸盐间的反应和固化机理，以推动无机硅酸盐涂料的快速固化成膜。

②无机硅酸盐涂层在耐水性和柔韧性方面存在不足，可开发新型疏水改性剂或有机乳液改性剂，以改善硅酸盐涂层的缺陷。

③目前无机硅酸盐防腐涂料多以锌粉作为防锈填料，但大剂量使用锌粉容易引发诸多问题。因此，可以尝试添加缓蚀剂为防锈填料，探索缓蚀剂对硅酸盐富锌涂层性能的影响，研究缓蚀剂-锌粉协同作用的防腐蚀机理，以提高涂层的防腐蚀性能。