一种陶瓷涂料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涂料，尤其是涉及一种陶瓷涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、传统油性涂料，逐渐将被予以淘汰。陶瓷涂料属于水性化、无机化的产品，天生具有环保特性，同时具有传统涂料无法比拟的特性，因此在近些年逐渐受到追捧。

2、陶瓷涂料，水性体系的无机涂料，是以硅溶胶为主体，配以硅烷偶联剂，通过sol-gel的方式而成膜的一种涂料，该涂料具有高硬度、环保、不含有pfoa、不燃性、固化温度低、高耐候、不粘性能佳等诸多特点，被广泛应用于不粘锅、轨道交通、幕墙等领域。但一般的传统的陶瓷涂料在施工时均需要对被涂覆的金属表面进行喷砂粗化处理，否则就没有较好的附着力，这样就无形中增加了生产使用成本，同时涂料硬而脆，在喷涂烘烤固化后不能进行后期的成型加工，如钻孔、切割等后加工程序，容易出现崩边、崩瓷的情况，同时传统的陶瓷涂料在施工时需要喷砂、预热，而且受天气的影响非常明显，无法正常顺利的大批量生产，造成了消费者对陶瓷涂料认知的偏见，也使得陶瓷涂料的应用大受限制，特别是在建筑领域的应用受到很多阻碍。

3、因此，有必要提供一种无需喷砂、无需预热、韧性和硬度高的陶瓷涂料。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种陶瓷涂料，在施工过程中无需对金属进行喷砂粗化处理，无需预热、以及具有韧性和硬度高。

2、本发明还提供一种陶瓷涂料的制备方法。

3、本发明第三方面还提供一种陶瓷涂料的应用。

4、根据本发明的第一方面实施例提供的一种陶瓷涂料，包括如下按重量分计算的组分：

5、

6、

7、所述颜填料浆包括如下组分：颜料、填料、第二硅溶胶、第二硅烷偶联剂和第二酸催化剂。

8、根据本发明实施例的陶瓷涂料，至少具有如下有益效果：

9、本发明的陶瓷涂料采用第一硅溶胶、第一硅烷偶联剂、第一酸催化剂、颜填料浆、非离子表面活性剂、流平剂和流平剂组成，使得陶瓷涂料具有附着力好、硬度高、韧性强等效果。

10、另外，本发明的颜填料浆通过第二硅溶胶、第二硅烷偶联剂和第二酸催化剂预处理后，使颜填料经过充分的润湿和包覆，颜填料具有更好的分散性。同时，部分预处理的树脂又能很好的与原有体系混合，预先处理的树脂具有很好的韧性和更佳的附着力，从而与各种金属基材具有很好的结合力，达到免喷砂的效果。

11、根据本发明的一些实施例，所述陶瓷涂料包括如下按重量分计算的组分：

12、

13、根据本发明的一些实施例，所述颜填料浆还包括分散剂和溶剂。

14、根据本发明的一些实施例，所述颜填料浆包括如下按重量份计算的组分：

15、第二硅溶胶3-10份、第二硅烷偶联剂3-10份、第二酸催化剂0.1-0.3份、颜料20-50份、填料5-20份、分散剂1-5份、溶剂10-20份。

16、根据本发明的一些实施例，所述颜填料浆通过如下方法制备：

17、s1、将颜料、填料、分散剂和溶剂进行混合，研磨至细度达到小于15μm；得到a混合物；

18、s2、将第二硅溶胶、第二酸催化剂、第二硅烷偶联剂进行混合；得到b混合物，将b混合物和a混合物混合即得颜填料浆。

19、根据本发明的一些实施例，

20、所述第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂独立地选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基、苯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷或二乙基二乙氧基硅烷中的至少一种。

21、根据本发明的一些实施例，所述第一酸催化剂和第二酸催化剂独立地选自甲酸、乙酸、盐酸、硝酸、马来酸、蚁酸、草酸、苹果酸、丁二酸、富马酸中的至少一种。

22、根据本发明的一些实施例，所述颜料包括无机颜料、有机颜料。

23、根据本发明的一些实施例，所述无机颜料包括氧化铁黑、氧化铁红、钴蓝、钴绿、铜铬黑、钛白粉、钛黄、钛镍黄、骨黑、钴黑或氧化铈红中的至少一种。

24、根据本发明的一些实施例，所述有机填料包括254红、群青蓝、酞青蓝、139黄、110黄中的至少一种。

25、根据本发明的一些实施例，所述填料包括碳化硅、氧化铝、硅微粉、氧化锆、氮化硼、碳化钨、硫酸钡、云母粉、碳酸钙、滑石粉或石英粉中的至少一种。

26、根据本发明的一些实施例，所述溶剂包括异丙醇、酒精、丙二醇甲醚或乙二醇单丁醚中的至少一种。

27、根据本发明的一些实施例，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂，具有在水中不电离的一类表面活性剂，由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附，在本发明中起到水油中转联结的作用，能够使部分油性物质很好的相溶，并能改变体系的表面能。

28、根据本发明的一些实施例，所述流平剂的作用能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质。本发明中所述的流平剂为有机硅类流平剂或聚丙烯类流平剂。

29、根据本发明的一些实施例，所述第一硅溶胶和第二硅溶胶是纳米级的二氧化硅颗粒在水中的分散液，粒径分布5～50nm。

30、根据本发明的一些实施例，所述硬质填料包括金属氧化物材料，例如：氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硼等。

31、根据本发明的第二方面实施例提供上述所述的陶瓷涂料的制备方法，包括如下步骤：

32、将第一硅溶胶、第一硅烷偶联剂、第一酸催化剂、颜填料浆、非离子表面活性剂、非离子表面活性剂、流平剂和硬质填料混合即得。

33、本发明第三方面提供上述所述的陶瓷涂料在金属涂层中的应用。

34、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种陶瓷涂料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：

2.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述颜填料浆还包括分散剂和溶剂。

3.根据权利要求2所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述颜填料浆包括如下按重量份计算的组分：

4.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂独立地选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基、苯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷或二乙基二乙氧基硅烷中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述第一酸催化剂和第二酸催化剂独立地选自甲酸、乙酸、盐酸、硝酸、马来酸、蚁酸、草酸、苹果酸、丁二酸、富马酸中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述颜料包括无机颜料、有机颜料。

7.根据权利要求1所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述填料包括硫酸钡、云母粉、碳酸钙、滑石粉或石英粉中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的陶瓷涂料，其特征在于，所述溶剂包括异丙醇、酒精、丙二醇甲醚或乙二醇单丁醚中的至少一种。

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，包括如下步骤：

10.根据权利要求1～8任一项所述的陶瓷涂料在金属涂层中的应用。

技术总结
本发明公开了一种陶瓷涂料及其制备方法和应用，其包括如下按重量份计算的组分：第一硅溶胶25～45份；第一硅烷偶联剂25～45份；第一酸催化剂0.1～2份；颜填料浆20～35份；非离子表面活性剂1～2份；流平剂1～2份；硬质填料5～10份；颜填料浆包括如下组分：颜料、填料、第二硅溶胶、第二硅烷偶联剂和第二酸催化剂。本发明的陶瓷涂料采用第一硅溶胶、第一硅烷偶联剂、第一酸催化剂、颜填料浆、非离子表面活性剂、流平剂和流平剂组成，使得陶瓷涂料具有附着力好、硬度高、韧性强等效果，并且施工过程中不需要预热和免喷砂处理。

技术研发人员：洪军
受保护的技术使用者：广东四方英特宝新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12