CN105462300B

CN105462300B - 一种涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN105462300B
Application number: CN201510999429.0A
Authority: CN
Inventors: 张成贺; 任大贵; 刘超; 葛振鹏; 刘杉杉
Original assignee: Luyang Energy Saving Materials Co Ltd
Current assignee: Luyang Energy Saving Materials Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: CN105462300A

Abstract

本发明提供了一种涂料，包括以下质量份的成分：3～5质量份的聚乙烯醇；30～50质量份的硅溶胶；5～10质量份的硅微粉；1～10质量份的水洗高岭土；10～20质量份的煤矸石细粉；10～20质量份的氧化铝超细粉；1～5质量份的超细硫酸钡；1～5质量份的绢云母粉；3～5质量份的速溶硅酸钠；5～10质量份的水。本发明提供的涂料由聚乙烯醇、硅溶胶、硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠组成。本发明提供的涂料形成的涂膜在高温条件下不开裂、不脱落，具有良好的强度和耐磨性能。

Description

一种涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种涂料及其制备方法。

背景技术

钢化玻璃以其优良的性能正越来越多地应用在建筑工程、交通工具、生活起居、生产科研等不同的领域，改变了城市建筑的风格，也为我们的生活和工作带来了许多的便利。钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后输送到玻璃钢化炉中，加热到接近软化点的700℃左右，再进行快速均匀的冷却而得到的。

玻璃钢化炉设备上通常需要安装保温耐火材料，降低能耗、节约生产成本。陶瓷纤维板具有优良的绝热性能，是玻璃钢化炉企业青睐的一种保温材料。为达到保温效果，会使用多层保温材料，处于最下层的陶瓷纤维板要求强度好，必须能够承受其它保温材料的重量，普通陶瓷纤维板的强度通常无法满足这一要求。

另外，钢化玻璃质量要求不断提升。钢化玻璃生产中，吹风骤冷的过程会使陶瓷纤维板表面的短纤维及粉末掉落至玻璃中，成为玻璃中的应力集中点，容易引起玻璃的自爆，影响使用。

因此，研制一种高温条件下不开裂、不脱落、强度优异的涂料，对陶瓷纤维板进行涂覆处理，来满足玻璃钢化炉企业的性能要求，变得尤为必要。

公开号为CN104910802A的中国专利，“一种耐高温涂料”涉及一种耐高温涂料，该涂料包括如下重量份的物质：丙烯酸锌树脂5～9份、聚丙烯10～15份、白乳胶5～10份、氧化钙3～12份、石棉粉10～18份、二甲基硅油15～25份、tween-80 10～16份、Tris-HCl 5～10份、K₂HPO₃2～5份、KH₂PO₃1～4份，水15～20份。该专利还公开了一种耐高温涂料的制备方法，将各组分按比例混合，在30～50℃条件下加热，用盐酸调节pH为6.5～7.2，混合均匀，得到耐高温涂料。

公开号为CN104231763A的中国专利，“一种纤维板用防火涂料及其制备方法”公开了一种适用于纤维板的的防火涂料，该涂料以质量份计含有以下成分：聚氯乙烯树脂5～15份，聚异丁烯15～30份，氯化橡胶10～20份，磷酸三-(2,3-二溴丙基)酯10～20份，三聚氰胺焦磷酸盐1～5份，玻璃粉3～5份，十溴代联苯醚2～6份，六偏磷酸钠0.3～1.2份，环氧氯丙烷0.5～1份，氯化铜1～4份。该专利还公开了一种纤维板用防火涂料的制备方法，首先将聚氯乙烯树脂、聚异丁烯和氯化橡胶投入陶瓷釜中，搅拌混合均匀，得到树脂溶液；另将磷酸三-(2,3-二溴丙基)酯、三聚氰胺焦磷酸盐、玻璃粉、十溴代联苯醚、六偏磷酸钠、环氧氯丙烷和氯化铜混合均匀后进行研磨，研磨至细度≤50μm，接着与树脂溶液混合均匀，即得成品。

虽然上述涂料能够在一定程度上对陶瓷纤维板起到保护作用，但在高温(700℃左右)条件下，涂料易开裂、脱落。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种涂料及其制备方法，本发明提供的涂料在高温条件下不会开裂，脱落，并且具有良好的耐磨性能。

本发明提供了一种涂料，包括以下质量份的成分：

3～5质量份的聚乙烯醇；

30～50质量份的硅溶胶；

5～10质量份的硅微粉；

1～10质量份的水洗高岭土；

10～20质量份的煤矸石细粉；

10～20质量份的氧化铝超细粉；

1～5质量份的超细硫酸钡；

1～5质量份的绢云母粉；

3～5质量份的速溶硅酸钠；

5～10质量份的水。

优选的，包括以下质量份的成分：

3.5～4.5质量份的聚乙烯醇；

35～45质量份的硅溶胶；

6～9质量份的硅微粉；

3～7质量份的水洗高岭土；

12～18质量份的煤矸石细粉；

12～18质量份的氧化铝超细粉；

2～4质量份的超细硫酸钡；

2～4质量份的绢云母粉；

3.5～4.5质量份的速溶硅酸钠；

6～9质量份的水。

优选的，所述聚乙烯醇为***型聚乙烯醇。

优选的，所述硅溶胶的质量浓度为20wt％～40wt％，所述硅溶胶中的胶粒粒径为20～30nm。

优选的，所述硅微粉的粒径≥300目，水洗高岭土的粒径≥400目，煤矸石细粉的粒径≥1250目，氧化铝超细粉的粒径≥1250目，超细硫酸钡的粒径≥1250目，绢云母粉的粒径≥800目。

本发明还提供了一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯醇、硅溶胶、硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉、速溶硅酸钠和水混合搅拌，得到涂料。

优选的，所述混合搅拌的转速为300～800rpm。

优选的，包括以下步骤：

A)将聚乙烯醇与水混合搅拌，得到聚乙烯醇溶液；

B)将所述聚乙烯醇溶液与硅溶胶混合，得到混合物；

C)将所述混合物、硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠混合搅拌，得到涂料。

优选的，步骤A)中，所述混合搅拌的转速为300～500rpm，所述混合搅拌的时间为5～10min。

优选的，步骤B)中，所述混合搅拌的转速为600～800rpm，所述混合搅拌的时间为15～30min。

与现有技术相比，本发明提供了一种涂料，包括以下质量份的成分：3～5质量份的聚乙烯醇；30～50质量份的硅溶胶；5～10质量份的硅微粉；1～10质量份的水洗高岭土；10～20质量份的煤矸石细粉；10～20质量份的氧化铝超细粉；1～5质量份的超细硫酸钡；1～5质量份的绢云母粉；3～5质量份的速溶硅酸钠；5～10质量份的水。本发明提供的涂料由聚乙烯醇、硅溶胶、硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠组成。本发明提供的涂料形成的涂膜在高温条件下不开裂、不脱落，具有良好的强度和耐磨性能。

结果表明，本发明提供的涂料涂覆于陶瓷纤维板上，在700℃恒温150小时后，不开裂、不脱落；其耐磨性能≤0.1g/r，附着力≥7.51MPa，常温耐压强度≥0.41MPa。

具体实施方式

本发明提供了一种涂料，包括以下质量份的成分：

3～5质量份的聚乙烯醇；

30～50质量份的硅溶胶；

5～10质量份的硅微粉；

1～10质量份的水洗高岭土；

10～20质量份的煤矸石细粉；

10～20质量份的氧化铝超细粉；

1～5质量份的超细硫酸钡；

1～5质量份的绢云母粉；

3～5质量份的速溶硅酸钠；

5～10质量份的水。

本发明提供的涂料包括聚乙烯醇，所述聚乙烯醇为乙二醇聚合的高分子化合物，在本发明中，所述聚乙烯醇优选为***型聚乙烯醇。本发明对所述***型聚乙烯醇的来源并没有特殊限制，一般市售即可。在所述涂料中，聚乙烯醇的添加量为3～5质量份，优选为3.5～4.5质量份。

本发明提供的涂料还包括硅溶胶，在本发明中，所诉硅溶胶为无机胶粘剂，可改善涂料的附着力及强度。所述硅溶胶的质量浓度优选为20wt％～40wt％，更优选为25wt％～35wt％。所述硅溶胶中的二氧化硅胶粒粒径为20～30nm。在本发明中，所述硅溶胶的添加量为30～50质量份，优选为35～45质量份。

本发明提供的涂料还包括硅微粉，在本发明中，所述硅微粉细腻洁白，粒径≥300目，优选的，所述硅微粉的粒径为300～500目。在所述涂料中，所述硅微粉的添加量为5～10质量份，优选为6～9质量份。

本发明提供的涂料还包括水洗高岭土，在本发明中，所述水洗高岭土的粒径≥400目，优选的，所述水洗高岭土的粒径为400～600目。在所述涂料中，所述水洗高岭土的添加量为1～10质量份，优选为3～7质量份。

本发明提供的涂料还包括煤矸石细粉，在本发明中，所述煤矸石细粉的粒径≥1250目，优选的，所述煤矸石细粉的粒径为1250～1400目。在所述涂料中，所述煤矸石细粉的添加量为10～20质量份，优选为12～18质量份。

本发明提供的涂料还包括氧化铝超细粉，在本发明中，所述氧化铝超细粉的粒径≥1250目，优选的，所述氧化铝超细粉的粒径为1250～1400目。在所述涂料中，所述氧化铝超细粉的添加量为10～20质量份，优选为12～18质量份。

在本发明中，所述硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉和氧化铝超细粉为填料，是制备涂料的主体材料，能够提高涂料的烧后强度，保证刷涂该涂料的陶瓷纤维板在700℃左右的环境下使用，依然具有较好的强度。

在本发明中，所述超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠为涂料的功能性添加材料。

本发明提供的涂料还包括超细硫酸钡，超细硫酸钡硬度适中、稳定性好、高白度、高比重，对提高涂膜的耐磨性、耐热性、耐冲击力等起着很重要的作用。在本发明中，所述超细硫酸钡的粒径≥1250目，优选的，所述超细硫酸钡的粒径为1250～1400目。在所述涂料中，所述超细硫酸钡的添加量为10～20质量份，优选为12～18质量份。

本发明提供的涂料还包括绢云母粉，绢云母粉是云母的一种，属于具有层状结构的硅酸盐矿物，绢云母添加于涂料后，在形成的涂膜中会以片状层叠排列，可提高涂料的耐磨性及稳定性。在本发明中，所述绢云母粉的粒径≥800目，优选的，所述绢云母粉的粒径为800～1000目。在所述涂料中，所述绢云母粉的添加量为1～5质量份，优选为2～4质量份。

本发明提供的涂料还包括速溶硅酸钠，速溶硅酸钠的添加可提高涂料中的钠含量，降低涂料中二氧化硅与氧化铝的烧结温度，使涂膜在700℃左右时即发生烧结，提高涂膜烧后强度。所述速溶硅酸钠的添加量为1～5质量份，优选为2～4质量份。

本发明提供的涂料中还包括5～10质量份的水，优选的，所述水的添加量优选为6～9质量份。

优选的，所述涂料，包括以下质量份的成分：3.5～4.5质量份的聚乙烯醇；35～45质量份的硅溶胶；6～9质量份的硅微粉；3～7质量份的水洗高岭土；12～18质量份的煤矸石细粉；12～18质量份的氧化铝超细粉；2～4质量份的超细硫酸钡；2～4质量份的绢云母粉；3.5～4.5质量份的速溶硅酸钠和6～9质量份的水。

本发明还提供了一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯醇、硅溶胶、硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉、速溶硅酸钠和水混合搅拌，得到涂料。在本发明中，所述混合搅拌的转速优选为300～800rpm。

优选的，本发明提供的涂料的制备方法具体为：

A)将聚乙烯醇与水混合搅拌，得到聚乙烯醇溶液；

B)将所述聚乙烯醇溶液与硅溶胶混合，得到混合物；

本发明首先将聚乙烯醇和水混合搅拌，得到聚乙烯醇溶液。所述混合搅拌的转速为300～500rpm，优选为350～450rpm；所述混合搅拌的时间为5～10min，优选为6～9min。

得到聚乙烯醇溶液后，将所述聚乙烯醇溶液与硅溶胶混合，得到混合物。优选的，将所述硅溶胶溶解于所述聚乙烯醇溶液中，得到混合物。

接着，将所述混合物硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠混合搅拌，得到涂料。所述混合搅拌的转速为600～800rpm，优选为650～750rpm；所述混合搅拌的时间为15～30min，优选为20～25min。

本发明提供的涂料由聚乙烯醇、硅溶胶、硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠组成。本发明提供的涂料形成的涂膜在高温条件下不开裂、不脱落，具有良好的强度和耐磨性能。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的涂料及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

以下实施例中的聚乙烯醇购于可乐丽国际贸易有限公司；硅溶胶购于淄博东大铸造有限公司，硅微粉购于沂源润正工贸有限公司；水洗高岭土购于淄博市淄川川大磨料有限公司；煤矸石细粉购于怀仁县永新陶瓷原料经销部；氧化铝超细粉购于淄博鑫鹏经贸有限公司；超细硫酸钡购于河北辛集化工集团有限公司；绢云母粉购于灵寿县宝丰云母加工有限公司；速溶硅酸钠购于德州市天衢化工有限公司。

实施例1

(1)本实施例提供的涂料配方如下：

该涂料包括如下重量份的成分：聚乙烯醇5份、浓度为20％的硅溶胶30份、300目硅微粉5份、500目水洗高岭土10份、1250目煤矸石细粉10份、1400目氧化铝超细粉20份、1250目超细硫酸钡5份、800目绢云母粉2份、速溶硅酸钠3份、水10份。

(2)制备方法为：

步骤1、按照上述配方法将水置于搅拌器中，加入聚乙烯醇进行搅拌溶解，搅拌器转速为500rpm，搅拌时间为8min。

步骤2、将硅溶胶加入溶解好的聚乙烯醇溶液中。

步骤3、按比例称取硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠同时缓慢加入步骤2制备的液体中进行搅拌，搅拌器转速为800rpm，搅拌时间为17min，搅拌均匀，即得成品。

实施例2

(1)本实施例提供的涂料配方如下：

该涂料包括如下重量份的成分：聚乙烯醇3份、浓度为30％的硅溶胶50份、400目硅微粉8份、400目水洗高岭土5份、1300目煤矸石细粉10份、1400目氧化铝超细粉10份、1250目超细硫酸钡5份、1000目绢云母粉2份、速溶硅酸钠2份、水5份。

(2)制备方法为：

步骤1、按照上述配方量将水置于搅拌器中，加入聚乙烯醇进行搅拌溶解，搅拌器转速为300rpm，搅拌时间为10min。

步骤2、将硅溶胶加入溶解好的聚乙烯醇溶液中。

步骤3、按比例称取硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠同时缓慢加入步骤2制备的液体中进行搅拌，搅拌器转速为700rpm，搅拌时间为25min，搅拌均匀，即得成品。

实施例3

(1)本实施例提供的涂料配方如下：

该涂料包括如下重量份的成分：聚乙烯醇4份、浓度为40％的硅溶胶40份、500目硅微粉5份、600目水洗高岭土8份、1400目煤矸石细粉20份、1250目氧化铝超细粉10份、1400目超细硫酸钡2份、900目绢云母粉1份、速溶硅酸钠4份、水6份。

(2)制备方法为：

步骤1、按照上述配方量将水置于搅拌器中，加入聚乙烯醇进行搅拌溶解，搅拌器转速为400rpm，搅拌时间为8min。

步骤2、将硅溶胶加入溶解好的聚乙烯醇溶液中。

步骤3、按比例称取硅微粉、水洗高岭土、煤矸石细粉、氧化铝超细粉、超细硫酸钡、绢云母粉和速溶硅酸钠同时缓慢加入步骤2制备的液体中进行搅拌，搅拌器转速为600rpm，搅拌时间为30min，搅拌均匀，即得成品。

对比例1

(1)涂料配方如下：

该涂料包括如下重量份的物质：丙烯酸锌树脂6份、聚丙烯13份、白乳胶8份、氧化钙7份、石棉粉15份、二甲基硅油20份、tween-8014份、Tris-HCl8份、KH₂PO₃3份、水18份。

(2)制备方法为：

将各组分按上述配方比例混合，在30℃条件下加热，用盐酸调节pH为6.5，混合均匀，得到涂料。

实验例

按相关标准对上述实施例1～3和对比例1提供的涂料的技术性能指标进行测试，其中耐压强度为涂料涂覆在相同性能指标的陶瓷纤维板上之后进行的测试(陶瓷纤维板涂覆涂料前的强度为0.2MPa左右)，具体检测结果见表1，表1为实施例1～3和对比例1提供的涂料的性能测试结果。

表1实施例1～3和对比例1提供的涂料的性能测试结果

根据实验例可知，本发明涉及的涂料相比于现有技术生产的涂料，具有优异的附着力、耐磨性能、高温稳定性能及强度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种涂料，其特征在于，包括以下质量份的成分：

3～5质量份的聚乙烯醇；

30～50质量份的硅溶胶；

5～10质量份的硅微粉；

1～10质量份的水洗高岭土；

10～20质量份的煤矸石细粉；

10～20质量份的氧化铝超细粉；

1～5质量份的超细硫酸钡；

1～5质量份的绢云母粉；

3～5质量份的速溶硅酸钠；

5～10质量份的水。

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，包括以下质量份的成分：

3.5～4.5质量份的聚乙烯醇；

35～45质量份的硅溶胶；

6～9质量份的硅微粉；

3～7质量份的水洗高岭土；

12～18质量份的煤矸石细粉；

12～18质量份的氧化铝超细粉；

2～4质量份的超细硫酸钡；

2～4质量份的绢云母粉；

3.5～4.5质量份的速溶硅酸钠；

6～9质量份的水。

3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述聚乙烯醇为***型聚乙烯醇。

4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述硅溶胶的质量浓度为20wt％～40wt％，所述硅溶胶中的胶粒粒径为20～30nm。

5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述硅微粉的粒径≥300目，水洗高岭土的粒径≥400目，煤矸石细粉的粒径≥1250目，氧化铝超细粉的粒径≥1250目，超细硫酸钡的粒径≥1250目，绢云母粉的粒径≥800目。

6.一种涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合搅拌的转速为300～800rpm。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将聚乙烯醇与水混合搅拌，得到聚乙烯醇溶液；

B)将所述聚乙烯醇溶液与硅溶胶混合，得到混合物；

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述混合搅拌的转速为300～500rpm，所述混合搅拌的时间为5～10min。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述混合搅拌的转速为600～800rpm，所述混合搅拌的时间为15～30min。