CN111073504A - 一种陶瓷涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料领域，公开了一种陶瓷涂料，包括底漆和面漆，底漆包括以下重量份数的组分：水性纳米硅溶胶树脂30‑60份、水30‑50份、填料3‑25份、颜料3‑20份、增稠剂0.1‑3份、硅烷偶联剂30‑60份、流平剂0.1‑3份、不粘助剂0.1‑3份和pH调节剂；面漆包括以下重量份数的组分：水性纳米硅溶胶树脂30‑60份、水30‑50份、增稠剂0.1‑3份、硅烷偶联剂30‑60份、流平剂0.1‑3份、不粘助剂0.1‑3份、颜料0.1‑3份和pH调节剂。本发明的陶瓷涂料克服了传统有机涂料耐温性、耐燃性和硬度不理想的问题，长期可耐450℃以上的高温，短期可耐600度以上的高温，具有优异的热稳定性、耐磨、抗划伤和不燃性。

Description

一种陶瓷涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种陶瓷涂料及其制备方法。
背景技术
目前，市场上的陶瓷涂料基本上都属于预热型陶瓷涂料，即预热施工的陶瓷涂料，需要将底材预热到一定的温度才能进行施工，否则，将会出现流挂、光泽第低、表面效果差、颗粒、膜厚不够等弊病，特别是大型建筑幕墙施工更容易出现问题。而这种施工要求对很多喷涂生产厂家来说不能很好的满足，很容易造成施工问题，出现各种涂膜弊病。还有这种预热型陶瓷涂料的施工会随着天气的变化而变化，天气热时施工相对容易，天气冷时施工就比较困难，经常出现不一致的情况。
因此，亟需开发一种无需预热的陶瓷涂料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷涂料及其制备方法，该陶瓷涂料具有无需预热、硬度高、防腐和耐磨的优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种陶瓷涂料，包括底漆和面漆；所述底漆包括以下重量份数的组分：水性纳米硅溶胶树脂30-60份、水30-50份、填料3-25份、颜料3-20份、增稠剂0.1-3份、硅烷偶联剂30-60份、流平剂0.1-3份、不粘助剂0.1-3份和pH调节剂；所述面漆包括以下重量份数的组分：水性纳米硅溶胶树脂30-60份、水30-50份、增稠剂0.1-3份、硅烷偶联剂30-60份、流平剂0.1-3份、不粘助剂0.1-3份、颜料0.1-3份和pH调节剂。
优选地，所述填料选自氧化铝、碳化硅、氧化锆、氮化硼或碳化钨中的至少一种。
优选地，所述颜料选自钴蓝、钴绿、铜铬黑、钴黑或氧化铁红中的至少一种。
优选地，所述增稠剂选自聚丙烯酸钠。
优选地，所述硅烷偶联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、氨基硅烷或环氧基硅烷中的至少一种。
优选地，所述流平剂选自氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、醚改性流平剂或聚酯改性流平剂中的至少一种。
优选地，所述不粘助剂选自氨基硅油、环氧基改性硅油或聚醚改性硅油中的至少一种。
优选地，所述pH调节剂为草酸、柠檬酸、甲酸或乙酸中的至少一种。
一种陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性纳米硅溶胶树脂、颜料、填料和水进行第一次搅拌，研磨，再将硅烷偶联剂、流平剂、不粘助剂和增稠剂进行混合搅拌，再加入pH调节剂调节pH至2-5后搅拌2-4h，即得底漆；
(2)将水性纳米硅溶胶树脂、颜料和水进行第一次搅拌，研磨，再将硅烷偶联剂、流平剂、不粘助剂和增稠剂进行混合搅拌，再加入pH调节剂调节pH至2-5后搅拌2-4h，即得面漆。
优选地，步骤(1)和步骤(2)所述第一次搅拌的时间为2-4h。
本发明的有益技术效果是：
(1)本发明的陶瓷涂料克服了传统有机涂料耐温性、耐燃性和硬度不理想的问题，长期可耐450℃以上的高温，短期可耐600度以上的高温，具有热稳定性、耐磨、抗划伤和不燃等无机体材料的特性。本发明通过配方的调配和选择合适的制备工艺，克服了陶瓷涂料施工必须预热并达到一定预热温度才能施工的缺点，使陶瓷涂料的施工更加容易，不受天气、地域的限制，其应用更加宽广。
(2)本发明的陶瓷涂料性能优异，可应用于炊具、灶具、建筑幕墙上和机车的金属(特别是铝)表面。
(3)本发明的陶瓷涂料的硬度可达7H-9H，还具有表面光泽好、无有机气体排放和自清洁的优点。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种陶瓷涂料，包括底漆和面漆；底漆包括以下重量份数的组分：水性纳米硅溶胶树脂60份、水40份、氧化铝13份、碳化硅12份、钴蓝10份、铜铬黑15份、聚丙烯酸钠3份、甲基三甲氧基硅烷30份、乙基三乙氧基硅烷30份、流平剂3份、氨基硅油3份和柠檬酸1份；
面漆包括以下重量份数的组分：纳米硅溶胶树脂60份、聚丙烯酸钠3份、水35份、甲基三甲氧基硅烷30份、乙基三乙氧基硅烷30份、氟改性聚丙烯酸酯溶液1份、有机硅流平剂2份、氨基硅油3份、颜料3份和柠檬酸1份。
一种陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性纳米硅溶胶树脂、钴蓝、钴绿、氧化铝、碳化硅和水进行搅拌，研磨，再将甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、氨基硅油和聚丙烯酸钠进行混合搅拌，再加入柠檬酸调节pH至2-5，搅拌3h，即得底漆；
(2)将水性纳米硅溶胶树脂、钴蓝、钴绿和水进行搅拌，研磨，再将甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、氨基硅油和聚丙烯酸钠进行混合搅拌，再加入柠檬酸调节pH至2-5，搅拌3h，即得面漆。
实施例2
一种陶瓷涂料，包括底漆和面漆；底漆包括以下重量份数的组分：纳米硅溶胶树脂30份、水40份、氧化铝1份、碳化硅1份、钴蓝3份、氧化铁红2份、聚丙烯酸钠1份、甲基三甲氧基硅烷15份、乙基三乙氧基硅烷15份、氟改性聚丙烯酸酯溶液0.1份、有机硅流平剂0.1份、氨基硅油0.2份和草酸0.5份；
面漆包括以下重量份数的组分：纳米硅溶胶树脂30份、聚丙烯酸钠1份、甲基三甲氧基硅烷15份、水40份、乙基三乙氧基硅烷15份、氟改性聚丙烯酸酯溶液0.1份、有机硅流平剂0.1份、氨基硅油0.2份、钴蓝0.3份、氧化铁红0.2份、氨基硅油0.2份和草酸0.5份。
一种陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性纳米硅溶胶树脂、钴蓝、氧化铁红、氧化铝、碳化硅和水进行搅拌，研磨，再将甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、氨基硅油和聚丙烯酸钠进行混合搅拌，再加入草酸调节pH至2-5，搅拌3h，即得底漆；
(2)将水性纳米硅溶胶树脂、钴蓝、氧化铁红和水进行搅拌，研磨，再将甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、氨基硅油和聚丙烯酸钠进行混合搅拌，再加入草酸调节pH至2-5，搅拌3h，即得面漆。
实施例3
一种陶瓷涂料，包括底漆和面漆；底漆包括以下重量份数的组分：纳米硅溶胶树脂45份、氧化铝7份、水50份、碳化硅8份、钴绿6份、钛铬棕7份、聚丙烯酸钠2份、甲基三甲氧基硅烷20份、苯基硅烷25份、氟改性聚丙烯酸酯溶液0.5份、有机硅流平剂1份、氨基硅油1.5份和草酸2份；
面漆包括以下重量份数的组分：纳米硅溶胶树脂45份、聚丙烯酸钠2份、甲基三甲氧基硅烷22份、苯基硅烷23份、水50份、氟改性聚丙烯酸酯溶液0.5份、有机硅流平剂1份、氨基硅油1.5份、钴蓝0.8份、钴绿0.8份和草酸2份。
一种陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性纳米硅溶胶树脂、钴蓝、钴绿、氧化铝、碳化硅和水进行搅拌，研磨，再将甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、氨基硅油和聚丙烯酸钠进行混合搅拌，再加入草酸调节pH至2-5，搅拌3h，即得底漆；
(2)将水性纳米硅溶胶树脂、钴蓝、钴绿和水进行搅拌，研磨，再将甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、氨基硅油和聚丙烯酸钠进行混合搅拌，再加入草酸调节pH至2-5，搅拌3h，即得面漆。
对比例1
一种陶瓷涂料，包括底漆和面漆；底漆包括以下重量份数的组分：氧化铝7份、氧化硅8份、酞菁蓝6份、水40份、铝粉7份、甲基三甲氧基硅烷20份、乙基三乙氧基硅烷25份、氟改性聚丙烯酸酯溶液0.5份、有机硅流平剂1份和氨基硅油1.5份；面漆包括以下重量份数的组分：氧化铝7份、甲基三甲氧基硅烷22份、乙基三乙氧基硅烷23份、氟改性聚丙烯酸酯溶液0.5份、有机硅流平剂1份、氨基硅油1.5份和酞菁蓝1.6份。
一种陶瓷涂料，包括以下步骤：
(1)将酞菁蓝、铝粉、氧化铝、氧化硅和水进行搅拌，再将甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、氨基硅油进行混合搅拌，得到底漆；
(2)将氧化铝、氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂和酞菁蓝进行搅拌，再加入甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和氨基硅油进行搅拌，得到面漆。
(3)将底漆和面漆混合即得陶瓷涂料。
将实施例1-3和对比例1制备的陶瓷涂料，采用喷涂的方法，涂于电饭锅内表面或电磁锅表面，然后进行如下的涂层性能测试：
主要性能指标：
Figure BDA0002341301070000051
(2)结论：本发明的陶瓷涂料克服了传统有机涂料耐温性、耐燃性和硬度不理想的问题，长期可耐450℃以上的高温，短期可耐600度以上的高温。具有热稳定性、耐磨、抗划伤和不燃等无机体材料的特性，并且本申请的陶瓷涂料性能达到或超过先进国家同类产品水平，无需预热即可喷涂，附着力好，应用于炊具、灶具、建筑幕墙上、机车等各种金属(特别是铝)表面。本发明通过配方的调配，特别是合适的增稠剂的选择使涂料在光泽、各项性能没有改变的前提下适用于各种天气条件，特别是在天气较能的冬天，克服陶瓷涂料施工必须预热并达到一定预热温度才能施工的缺点，使陶瓷涂料的施工更加容易，不受天气、地域的限制，其应用更加宽广，产生更高的经济价值。

Claims (10)

1.一种陶瓷涂料，包括底漆和面漆；其特征在于，所述底漆包括以下重量份数的组分：水性纳米硅溶胶树脂30-60份、水30-50份、填料3-25份、颜料3-20份、增稠剂0.1-3份、硅烷偶联剂30-60份、流平剂0.1-3份、不粘助剂0.1-3份和pH调节剂1-6份；所述面漆包括以下重量份数的组分：水性纳米硅溶胶树脂30-60份、水30-50份、增稠剂0.1-3份、硅烷偶联剂30-60份、流平剂0.1-3份、不粘助剂0.1-3份、颜料0.1-3份和pH调节剂1-6份。
2.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述填料选自氧化铝、碳化硅、氧化锆、氮化硼或碳化钨中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述颜料选自钴蓝、钴绿、铜铬黑、钴黑或氧化铁红中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述增稠剂选自聚丙烯酸钠。
5.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、氨基硅烷或环氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述流平剂选自氟改性聚丙烯酸酯溶液、有机硅流平剂、醚改性流平剂或聚酯改性流平剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述不粘助剂选自氨基硅油、环氧基改性硅油或聚醚改性硅油中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述pH调节剂为草酸、柠檬酸、甲酸或乙酸中的至少一种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将水性纳米硅溶胶树脂、颜料、填料和水进行第一次搅拌，研磨，再将硅烷偶联剂、流平剂、不粘助剂和增稠剂进行混合搅拌，再加入pH调节剂调节pH至2-5后搅拌2-4h，即得底漆；
(2)将水性纳米硅溶胶树脂、颜料和水进行第一次搅拌，研磨，再将硅烷偶联剂、流平剂、不粘助剂和增稠剂进行混合搅拌，再加入pH调节剂调节pH至2-5后搅拌2-4h，即得面漆。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)所述第一次搅拌的时间为2-4h。
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