CN102061126B

CN102061126B - 陶瓷涂膜组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN102061126B
Application number: CN 201010561577
Authority: CN
Inventors: 郭家振; 潘军辉; 潘士祥; 林宏骞; 唐娟; 刘金峰
Original assignee: SHANGHAI JINLITAI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI JINLITAI CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2030-11-25
Also published as: CN102061126A

Abstract

本发明涉及陶瓷涂膜组合物及其制备方法，提供了一种陶瓷涂膜组合物，它包括以下组分：A组分：其包含溶胶、着色颜料、水和助剂；以及B组分：其含有至少一种带环氧官能团的硅烷偶联剂，以及由含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂；其中，所述A组分与B组分的重量比为2∶1至1∶1.5；所述A组分中的溶胶粒子的重量与所述B组分的总重量之比为15∶100至40∶100。本发明还提供了一种制备上述陶瓷涂膜组合物的方法。

Description

陶瓷涂膜组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种陶瓷涂膜组合物，具体地说，涉及一种用于改进陶瓷涂膜在铝和钢基材上的附着力的陶瓷涂膜组合物及其制备方法。

背景技术

基于溶胶-凝胶法制备的陶瓷涂料，因其工艺过程简单，加工温度低，且由此制备的涂膜具有优良的耐温性、耐候性以及良好的防腐性和耐磨性等优点，而广泛应于金属基材表面，如铝或钢材的表面涂装。但是陶瓷涂料应用于铝、铝合金或钢基材表面上时，必须对基材进行喷砂粗化处理，以便提高涂膜的附着力，否则陶瓷涂膜，特别是在涂膜厚度大于10μm时，难以牢固地附着于基体上，在受到外力冲击或潮气的侵蚀时，附着力会严重劣化，严重的甚至会自行脱落。

为了克服陶瓷涂料的这种缺陷，美国专利申请US2008/0008833提供了一种改进陶瓷涂膜在铝或铝合金上的附着力的方法，但膜厚限定在10微米以内。

中国专利申请CN 200410024692.X揭示了一种幕墙烤瓷涂料的制备工艺，该工艺需要对基材进行喷砂处理后，再喷涂陶瓷涂料。

但是，喷砂处理基材存在着作业环境因沙尘飞扬造成的环境污染，异型工件加工不方便，以及存在基材变形的可能等缺陷。

迄今为止，本领域尚未开发出这样一种改进陶瓷涂膜的附着力的方法，其在涂膜厚度高达10μm以上，在不喷砂的铝或钢基材上也能获得良好的附着力。

因此，本领域迫切需要开发一种改进陶瓷涂膜的附着力的陶瓷涂膜组合物及其制备方法，其在涂膜厚度高达10μm以上，在不喷砂的铝或钢基材上也能获得良好的附着力。

发明内容

本发明提供了一种新颖的陶瓷涂膜组合物及其制备方法，从而解决了现有技术的问题。

一方面，本发明提供了一种陶瓷涂膜组合物，它包括以下组分：

A组分：其包含溶胶、着色颜料、水和助剂；以及

B组分：其含有至少一种带环氧官能团的硅烷偶联剂，以及由含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂；

其中，所述A组分与B组分的重量比为2∶1至1∶1.5；所述A组分中的溶胶粒子的重量与所述B组分的总重量之比为15∶100至40∶100。

在一个优选的实施方式中，在所述A组分中，所述溶胶选自pH小于7的水分散的硅溶胶、铝溶胶或锆溶胶中的任意一种，其粒径为5-300nm；所述着色颜料为无机颜料或有机颜料，其中，所述溶胶粒子的含量占A组分总重量的5-60重量％，所述着色颜料与溶胶粒子的重量比为3∶1至1∶2，所述着色颜料与溶胶粒子的含量之和占A组分总重量的30-60重量％。

在另一个优选的实施方式中，在所述A组分中，所述助剂包含颜料润湿分散剂和助溶剂。

在另一个优选的实施方式中，在所述B组分中，所述带环氧官能团的硅烷偶联剂是由以下通式表示的化合物，其含量占B组分总重量的30-70重量％：

RSi(OR′)₃

式中，R′为相同或不同的C_1-4烷基，R为缩水甘油基、缩水甘油醚-(C_1-20)-亚烷基、或者β-(3，4-环氧环己基)乙基。

在另一个优选的实施方式中，在所述B组分中，所述由含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂是由一种带环氧官能团的硅烷偶联剂与一种含咪唑烷酮环的化合物反应形成的，其含量占B组分总重量的0.5-10重量％，其中，所述带环氧官能团的硅烷偶联剂是由以下通式表示的化合物：

RSi(OR′)₃

式中，R′为相同或不同的C_1-4烷基，R为缩水甘油基、缩水甘油醚-(C_1-20)-亚烷基、或者β-(3，4-环氧环己基)乙基；

所述含咪唑烷酮环的化合物由以下通式表示：

式中，R是H，或者含有选自下组的官能团的烷基：羟基、氨基、丙烯酰基、烷酰基和磺酰基；

其中，所述形成附着力促进剂的带环氧官能团的硅烷偶联剂与含咪唑烷酮环的化合物的摩尔比为1∶0.9至1∶0.5。

在另一个优选的实施方式中，所述B组分任选地包含由以下通式表示的硅烷或其混合物：

R_nSi(OR’)_4-n

式中，R为相同或不同的C_1-7烷基或C_6-7芳烃基，R’为C_1-4烷基，n＝0、1或2。

在另一个优选的实施方式中，所述B组分任选地包含甲基三甲(乙)氧基硅烷或其与四乙氧基硅烷的混合物，条件是四乙氧基硅烷的含量不超过所述B组分总重量的10重量％。

在另一个优选的实施方式中，所述带环氧官能团的硅烷偶联剂是γ-缩水甘油醚丙基三甲(乙)氧基硅烷或者β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲(乙)氧基硅烷。

另一方面，本发明提供了一种制备上述陶瓷涂膜组合物的方法，该方法包括：

提供A组分，该组分包含溶胶、着色颜料、水和助剂；

提供B组分，该组分含有至少一种带环氧官能团的硅烷偶联剂，以及由含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂；

将所述A组分与B组分按2∶1至1∶1.5的重量比混合，熟化3-24小时形成所述陶瓷涂膜组合物，其中，所述A组分中的溶胶粒子的重量与所述B组分的总重量之比为15∶100至40∶100。

在一个优选的实施方式中，所述附着力促进剂按下述方式制备：

在50-200℃的温度下按1∶0.9至1∶0.5的摩尔比使带环氧官能团的硅烷偶联剂与含咪唑烷酮环的化合物反应1-8小时，将咪唑烷酮连接到带环氧官能团的硅烷偶联剂上。

具体实施方式

本发明的发明人经过广泛而深入的研究后发现，通过构造包含A、B双组分的陶瓷涂膜组合物，其中A组分包含溶胶粒子，B组分包含含带环氧官能团的硅烷偶联剂以及含咪唑烷酮环的附着力促进剂，并且A组分中的溶胶粒子的重量与B组分的总重量之比为15∶100至40∶100，可以得到改进陶瓷涂膜的附着力的陶瓷涂膜组合物，其在涂膜厚度高达10μm以上，在不喷砂的铝或钢基材上也能获得良好的附着力。基于上述发现，本发明得以完成。

陶瓷涂膜组合物

在本发明的第一方面，提供了一种陶瓷涂膜组合物，它包括以下组分：

A组分：其包含溶胶、着色颜料、水和助剂；以及

B组分：其含有至少一种带环氧官能团的硅烷偶联剂，以及由含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂。

任选地，所述B组分还包含其它类型的硅烷或其混合物。

A组分

溶胶

在本发明中，所述A组分中的溶胶可以是水分散的硅溶胶，铝溶剂或锆溶胶中的任意一种。通常选用pH小于7，较佳的是pH为3-6的酸性水溶胶，其可以是用冰醋酸、硝酸或硫酸调节的。

在本发明中，所述溶胶的粒径一般在5-300nm，较佳的是10-100nm，最好是20-50nm。

在本发明中，所述溶胶的形状可以是球状、链状或锁状的(电子显微镜观察)；所述溶胶可以是钠离子稳定型、氯离子稳定型或聚合物稳定型。

所述水分散型溶胶的无机粒子的含量一般为5-60重量％，较佳的是10-40重量％，最好是20-35重量％，以所述A组分的总重量计。

较佳地，本发明中使用的溶胶的例子包括，但不限于：Grace Davsion公司生产的

系列的硅溶胶，可选用的溶胶有TMA(粒径为22nm，二氧化硅含量为34％，pH为4-7)、

CL(粒径为10nm、氧化硅含量为30％，pH为4.5)、

SK(粒径为10nm，氧化硅含量为25％，pH为4-7)。

较佳地，本发明中使用的溶胶的其它例子包括，但不限于：Nissan Chemical公司生产的酸性硅溶胶，如(粒径为10-20nm，SiO₂含量为20％，pH为2-4)、

(粒径为40-100nm，SiO₂含量为15％，pH为2-4)、(粒径为10-20nm，SiO₂含量为18％，pH为2-4)。

较佳地，本发明中使用的溶胶的其它例子包括，但不限于：EKA公司提供

R1040、R900以及NYACOL公司生产的Nexsil 20A、Nexsil 35A、Nexsil 85A等。

着色颜料

在本发明中，所述A组分中的着色颜料没有特别的限制，可以是本领域熟知的无机或有机着色颜料，如钛白、铁黄、钴蓝、锰黑、酞菁蓝、酞菁绿、炭黑等常见的着色颜料。

在本发明中，所述A组分中的着色颜料和固体溶胶颗粒(氧化硅、氧化铝或氧化锆)的重量比一般为3/1至1/2，较佳的是2/1至1/1，两者重量之和占A组分总重量的30-60重量％。

助剂

在本发明中，所述A组分中的助剂主要为颜料润湿分散剂，较佳的是非离子型润湿分散剂，如Air Products&Chemicals公司出售的ZetaSperse 1600、2500以及BYK公司出售的BYK182、BYK190、BYK191、BYK192。较佳地，其用量为所述着色颜料的用量的5-30重量％。

在本发明中，所述A组分所含的另一类助剂为助溶剂，其有助于提高A组分与B组分的相容性，其主要为醇溶剂，如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇，优选乙醇和异丙醇，其用量通常占A组分的总重量的5-20重量％。

较佳地，在本发明中，所述A组分的组成如下：

水性溶胶	40-50重量％
		着色颜料	20-30重量％
分散剂	1-10重量％
		醋酸(pH调节剂)	0-2％
异丙醇	5-20％

B组分

带环氧官能团的硅烷偶联剂

在本发明中，所述带环氧官能团的硅烷偶联剂是由以下通式表示的化合物：

RSi(OR′)₃

式中，R′为相同或不同(优选相同)的C_1-4烷基(优选甲基和乙基)，R为缩水甘油基、缩水甘油醚-(C_1-20)-亚烷基，具体是β-缩水甘油氧乙基、γ-缩水甘油氧丙基、δ-缩水甘油氧丁基、ε-缩水甘油氧戊基、ω-缩水甘油氧己基、ω-缩水甘油氧辛基、ω-缩水甘油氧壬基等，以及β-(3，4-环氧环己基)乙基。

基于来源的便利性，在本发明中，特别优选γ-缩水甘油醚丙基三甲(乙)氧基硅烷(其化学式见下述(I)、(II))或者β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲(乙)氧基硅烷(其化学式见下述(III)、(IV))中的任一种：

由含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂

在本发明中，所述B组分中的附着力促进剂由一种带环氧官能团的硅烷偶联剂与一种含咪唑烷酮环的化合物反应形成。

在本发明中，所述含咪唑烷酮环的化合物主要是如下述结构式(V)所示的2-咪唑烷酮的单烷基取代衍生物：

式中，R可以是H或含有选自下组的不同官能团的烷基：羟基、氨基、丙烯酰基、烷酰基和磺酰基。其非限制性的例子如下：

N-羟乙基-2-咪唑烷酮(V-1)

N-胺乙基-2-咪唑烷酮(V-2)

N-甲基丙烯酰胺乙基-2-咪唑烷酮(V-3)

N-乙酰基-2-咪唑烷酮(V-4)

N-甲磺酰基-2-咪唑烷酮(V-5)

N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮(V-6)

本发明利用硅烷偶联剂中的环氧基和式V所示的含咪唑烷酮环的化合物中酰胺上的氢反应，最终形成含咪唑烷酮环的硅烷偶联剂。上述(V-2)中除酰胺上有可和环氧基反应的一个氢原子外，还有伯胺上的两个氢原子；(V-3)中含有两个酰胺氢。环氧的开环反应会优先和伯胺氢反应，其次是仲胺氢，最后是酰胺氢，但无论如何咪唑烷酮的衍生物中至少含有一个可和偶联剂中的环氧基反应的活泼氢。

附着力促进剂的制备

在本发明中，在制备所述附着力促进剂时，硅烷偶联剂和含咪唑烷酮环的化合物的摩尔比可以按理论化学计算(当量比＝1∶1)，但为了确保咪唑烷酮接到偶联剂上，常采取偶联剂过量的方式，一般可将偶联剂/含咪唑烷酮化合物的摩尔比设定在1/0.9至1/0.5，通常设定在1/0.8，未能连接上咪唑烷酮环的偶联剂将成为B组分的有效组成部分之一，通过水解形成硅醇，然后缩聚成为涂膜组合物。

上述制备附着力促进剂的反应可在带有搅拌棒、冷凝器和温度计的四口烧瓶中进行，整个反应过程通氮气保护。反应温度一般选定在50-200℃，最好在80-120℃，反应时间一般控制在1-8小时，较佳的是3-4小时。由此制备的含咪唑烷酮环的硅烷偶联剂简记为IM-SCA。

在本发明中，IM-SCA在B组分中的用量一般为0.5-10重量％，较佳的是1-7重量％，最好是2-5重量％，以所述B组分的总重量计。

在本发明中，将含环氧基的硅烷偶联剂和含咪唑烷酮环的衍生物进行环氧基-酰胺(或氨基)的开环反应，制备出将两者相结合的新型附着力促进剂IM-SCA；该附着力促进剂和B组分中的其它硅烷单体通过水解-缩聚反应，成为了以化学键键合到涂膜中的一部分，因此具有优良的抗萃取性和良好的二次附着力。

在本发明中，所述B组分中包括的带环氧官能团的硅烷偶联剂与所述附着力促进剂中的带环氧官能团的硅烷偶联剂可以是相同的，也可以是不同的。特别优选的硅烷偶联剂是上述(I)、(II)、(III)、(IV)中的任何一种或其混合物，其用量一般为30-70重量％，较佳的是40-65重量％。

其它硅烷

在本发明中，所述B组分还可任选地包含由以下化学式表示的其它任意硅烷或其混合物：

R_nSi(OR’)_4-n

式中，R为相同或不同(优选相同)的C_1-7烷基或C_6-7芳烃基，R’为C_1-4烷基(优选甲基和乙基)，n＝0、1或2；最优选的是甲基三甲(乙)氧基硅烷，或者其与四乙氧基硅烷的混合物，条件是四乙氧基硅烷的含量通常不超过所述B组分总重量的10重量％。

较佳地，在本发明中，所述B组分的组成如下：

四乙氧基硅烷	0-10重量％
		甲基三甲氧基硅烷	20-58重量％
含环氧基的硅烷(如(I)、(II)、(III)或(IV)中的任一种)	40-65重量％
		IM-SCA	2-5重量％

陶瓷涂膜组合物的制备

在本发明的第二方面，提供了一种制备上述陶瓷涂膜组合物的方法，该方法包括：

配漆与熟化

将上述A组分和B组分按2/1至1/1.5的重量比混合，最主要的是控制A组分的溶胶中的无机粒子与B组分的总重量之比为15∶100至40∶100，最好为20∶100至30∶100；

在常温下搅拌熟化混合物3-24小时，最好是8-16小时，即得到可施工的涂料。

陶瓷涂膜组合物的应用

本发明的陶瓷涂膜组合物由上述A、B组分经溶胶-凝胶工艺制备而成，经颜料化的涂料可施涂在未经喷砂处理的铝或钢基材上，涂膜厚度在10-50μm范围时，涂膜具有良好的干、湿附着力。

基材制备

本发明制备的陶瓷涂料适应于喷涂在纯铝或铝合金以及钢材表面，如纯度99.0％或以上的铝板，或含有0.001-0.3％的锌、0.001-0.3％的钛以及0.001-0.5％的锰和0.03-0.4％的硅的铝合金，可选的型号有AA1000、AA3000、AA4000和AA5000等。可选用的钢材可以是普通碳钢板、优质碳钢板、合金碳钢板中的任一种。

上述基材可以经过弯曲、冷挤压、滚轧、裁剪等工序加工成需要的形状，但必须经过适当的前处理，才能进行涂料施涂。通常的前处理工序如下：

铝或铝合金：

1)脱脂，在pH为9-9.5，约50℃下脱脂1-10分钟，如选用上海帕卡濑精公司提供的FC-315；

2)喷淋水洗，用自来水喷淋，室温；

3)强酸浸泡，温度为42-48℃，时间为3-6分钟，如选用上海帕卡濑精公司提供的CL-319；

4)水洗，用自来水喷淋，室温；

5)磷化：锆盐浸渍，45-55℃，1-3分钟，如选用上海帕卡濑精公司提供的CT3762/CT3796；

6)常温水洗；

7)去离子水洗，约85℃；

8)95-105℃烘干。

钢板基材：

1)脱脂，喷淋，50-65℃，1-3分钟，如选用上海帕卡公司的FC-4358S；

2)水洗，喷淋；

3)表调，常温-40℃，浸渍，0.5-1分钟，如选用上海帕卡的PL-Z系列；

4)磷化，可选用上海帕卡的PB-L3150，喷淋，40-45℃，2-3分钟；

5)水洗，室温喷淋；

6)纯水洗，喷淋；

7)95-105℃烘干。

经脱脂和磷化处理的基材可以进一步用铬酐钝化或直接使用。

涂膜施工与固化

熟化好的涂料可采用空气喷涂、静电喷涂或高压无气喷涂的方法施涂到上述基材上，180℃×20分钟固化，控制干膜的厚度一般在10-50μm之间，最好在20-40μm。

本发明的主要优点在于：

本发明提供了一种改进陶瓷涂膜附着力的陶瓷涂膜组合物及其制备方法，其在涂膜厚度高达10μm以上，在不喷砂的铝或钢基材上也能获得良好的附着力；本发明实现了陶瓷涂膜在一般性工业应用膜厚条件下(即20-50微米膜厚，而不是几个微米的厚度下)具有优良的附着力，从而免除了原来厚膜型陶瓷涂料必须喷砂的工艺要求，简化了工序，避免因喷砂引起的扬尘，降低了前处理成本。

实施例

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量计。

涂膜附着力的评价方法

(i)初始附着力，按GB/T9286-1998，采用2mm的划格器，3M 6100胶带进行测试；

(ii)二次附着力，将试板置于煮沸的纯水中，煮沸4小时后取出，晾干10分钟，按(i)同样的标准测试。

比较例1-2：

A组分的制备：按下表1所示的配比制备成颜料浆，控制色浆的细度≤20μm，pH值在3.5-4之间：

表1

A组分	重量％
		Ludox TMA，固体份34％	50.0
金红石钛白	22.5
		氧化铁黑	3.5
BYK-182(毕克化学)	2.25
		冰醋酸，工业一级	0.2
异丙醇，工业一级	15.0
		去离子水，K≤30μs/cm	6.55
总计	100.0

B组分的制备：按下表2所示的配比制备。比较例1中未使用含环氧基的硅烷偶联剂，比较例2中使用了带环氧基的偶联剂，但未使用带咪唑烷酮的附着力促进剂。

以A∶B的重量比1.5/1混合熟化6小时23℃，采用SATA-Jet空气喷枪施二工，分别喷涂在脱脂处理的铝板、脱脂+磷化的冷轧钢板上，180℃×20分钟固化成膜，干膜控制在20-40μm之间。

表2

注：(1)由β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和N-羟乙基-2-咪唑烷酮(V-1)按摩尔比1/0.8制备而成；

(2)铝板1050，2mm厚，钢板T2.0-Q235A，2mm厚。

实施例1-3：

A组分和比较例1-2中的相同，所不同的是B组分中添加了不同量的附着力促进剂，该附着力促进剂是由β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和N-羟乙基-2-咪唑烷酮(V-1)按摩尔比1/0.8制备而成的。

同比较例1-2一样的配漆比例、熟化条件和制板方式。比较例和实施例附着力的测试结果见上表2。

比较例3：

按下表3所示配比配制A组分，控制色浆的细度≤20μm，pH值为3.0-3.5，B组分如下表4所示。A/B按3/1熟化。

实施例4-6：

A组分按下表3所示制备，控制色浆的细度≤20μm，pH值为3.0-3.5。B组分按下表4所示配比，所不同的是A/B设计成1/1、1.5/1和2/1。

表3

表4

B组分	重量％
		甲基三甲氧基硅烷	40.0
γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷	55
		IM-SCA⁽³⁾	5.0
总计	100.0

注：(3)γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷和N-胺乙基-2-咪唑烷酮按摩尔比1/0.6制备。

按比较例1所述的方法、条件制板。试验结果见下表5。

表5

注：(*)铝板1050，2mm厚，钢板T2.0-Q235A，2mm厚.

实施例7-8：

A组分和比较例1-2中的相同。

实施例7：B组分的制备：

(1)将236.1克γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和21.5克IM-SCA(3)(γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷和N-胺乙基-2-咪唑烷酮按摩尔比1/0.6制备)投入三口烧瓶中，搅拌下滴加57.7克0.1N的磷酸，控制30分钟以上滴完，再保持搅拌2小时；

(2)将43克四乙氧基硅烷和129克甲基三甲氧基硅烷混合物加入上述的预水解物中，再搅拌10分钟，即到部分预水解的B组分；

取800克的A组分和上述B组分混合，室温下搅拌熟化6小时，得SiO₂/B组分＝32∶100的陶瓷涂料。

实施例8：B组分制备：

将157.6克N-甲基丙烯酰胺乙基-2-咪唑烷酮(V-3)和288.1克β-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷44.5克乙醇依次投入1000ml四口烧瓶中，启动搅拌，在氮气保护下升温至80-85℃，反应3小时，滴加1.26克偶氮二异丁氰溶解在20g乙醇溶液中的溶液，控制60分钟滴完，保温30分钟，再补加0.3克偶氮二异丁氰溶解至20g乙醇的溶液，保温1小时，得IM-SCA(4)。

按甲基三甲氧基硅烷∶β-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅∶IM-SCA(4)＝39.5∶54.9∶5.6的重量比混合，得到B组分。

按150克A组分配合100克B组分混合，室温下搅拌熟化6小时，得到SiO₂/B组分＝25∶100的陶瓷涂料。

实施例7-8所得涂料按比较例1-2中的方法制板，测试结果见下表6。

表6

注：(*)铝板1050，2mm厚，钢板T2.0-Q235A，2mm厚。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种陶瓷涂膜组合物，它包括以下组分：

A组分：其包含溶胶、着色颜料、水和助剂；以及

B组分：其含有至少一种带环氧官能团的硅烷偶联剂，以及由一种带环氧官能团的硅烷偶联剂与一种含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂；

其中，所述A组分与B组分的重量比为2:1至1:1.5；所述A组分中的溶胶粒子的重量与所述B组分的总重量之比为15:100至40:100。

2.如权利要求1所述的陶瓷涂膜组合物，其特征在于，在所述A组分中，所述溶胶选自pH小于7的水分散的硅溶胶、铝溶胶或锆溶胶中的任意一种，其粒径为5-300nm；所述着色颜料为无机颜料或有机颜料，其中，所述溶胶粒子的含量占A组分总重量的5-60重量％，所述着色颜料与溶胶粒子的重量比为3:1至1:2，所述着色颜料与溶胶粒子的含量之和占A组分总重量的30-60重量％。

3.如权利要求1或2所述的陶瓷涂膜组合物，其特征在于，在所述A组分中，所述助剂包含颜料润湿分散剂和助溶剂。

4.如权利要求1所述的陶瓷涂膜组合物，其特征在于，在所述B组分中，所述带环氧官能团的硅烷偶联剂是由以下通式表示的化合物，其含量占B组分总重量的30-70重量％：

RSi(OR')₃

式中，R'为相同或不同的C_1-4烷基，R为缩水甘油基、缩水甘油醚-(C_1-20)-亚烷基、或者β-(3,4-环氧环己基)乙基。

5.如权利要求1或4所述的陶瓷涂膜组合物，其特征在于，在所述B组分中，所述附着力促进剂的含量占B组分总重量的0.5-10重量％，其中，所述带环氧官能团的硅烷偶联剂是由以下通式表示的化合物：

RSi(OR')₃

式中，R'为相同或不同的C_1-4烷基，R为缩水甘油基、缩水甘油醚-(C_1-20)-亚烷基、或者β-(3,4-环氧环己基)乙基；

所述含咪唑烷酮环的化合物由以下通式表示：

其中，所述形成附着力促进剂的带环氧官能团的硅烷偶联剂与含咪唑烷酮环的化合物的摩尔比为1:0.9至1:0.5。

6.如权利要求1所述的陶瓷涂膜组合物，其特征在于，所述B组分任选地包含由以下通式表示的硅烷或其混合物：

R_nSi(OR’)_4-n

式中，R为相同或不同的C_1-7烷基或C_6-7芳烃基，R’为C_1-4烷基，n=0、1或2。

7.如权利要求6所述的陶瓷涂膜组合物，其特征在于，所述B组分任选地包含甲基三甲(乙)氧基硅烷或其与四乙氧基硅烷的混合物，条件是四乙氧基硅烷的含量不超过所述B组分总重量的10重量%。

8.如权利要求1或4所述的陶瓷涂膜组合物，其特征在于，所述带环氧官能团的硅烷偶联剂是γ-缩水甘油醚丙基三甲(乙)氧基硅烷或者β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲(乙)氧基硅烷。

9.一种制备权利要求1-8中任一项的陶瓷涂膜组合物的方法，该方法包括：

提供A组分，该组分包含溶胶、着色颜料、水和助剂；

提供B组分，该组分含有至少一种带环氧官能团的硅烷偶联剂，以及由一种带环氧官能团的硅烷偶联剂与一种含咪唑烷酮环的化合物反应形成的附着力促进剂；

将所述A组分与B组分按2:1至1:1.5的重量比混合，熟化3-24小时形成所述陶瓷涂膜组合物，其中，所述A组分中的溶胶粒子的重量与所述B组分的总重量之比为15:100至40:100。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述附着力促进剂按下述方式制备：

在50-200℃的温度下按1:0.9至1:0.5的摩尔比使带环氧官能团的硅烷偶联剂与含咪唑烷酮环的化合物反应1-8小时，将咪唑烷酮连接到带环氧官能团的硅烷偶联剂上。