一种常温固化的纳米瓷化涂料及制作工艺的制作方法

本发明涉及纳米瓷化涂料，更具体而言，本发明涉及一种可常温固化的纳米瓷化涂料，还涉及所述纳米瓷化涂料的制备方法。

背景技术：

1、目前，我国已进入高科技产品快速发展时期，但在涂料领域，特别是在具有特殊功能的涂料领域仍然落后于西方国家，纳米瓷化涂料虽然在国内已出现多年，也有一些合资企业和民营企业进行了产业化，但发展相对缓慢。原因除了技术实力与国外企业有一定的差距外，目前价格高，机械性能差，施工工艺繁琐和固化条件要求高等问题限制了瓷化涂料的应用领域，也是主要原因。无机瓷化涂料由于其具有健康、环保，特别是具有良好的不燃性和高温下无毒气体释放等。近年来越来越受到人们的关注。

2、现有的专利申请中已经公开了一些瓷化涂料，该纳米瓷膜涂料主要通过纳米级铝溶胶、光触媒体、颜、填料、钛酸钾晶须、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等制备。其中，光触媒为纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的一种或它们的复合体系。通过本发明制备的涂层具有自清洁、杀菌、净化空气等功能，同时具有天然的安全无毒性，是一种环保型纳米瓷膜涂料。另外，申请号为201110068236.5的中国专利公开了一种环保型建筑铝幕墙用陶瓷涂料及其制备方法，属于瓷化涂料技术领域。它包括铝溶胶、硅溶胶、颜料、填料、防沉剂、硅烷单体、助剂、催化剂等成分。制备方法包括：(1)称取相应分量的硅溶胶、铝溶胶、颜料、填料及防沉剂进行混合高度分散，然后对其进行研磨作为a组分；(2)称取相应分量的硅烷单体与不粘助剂作为b组分；(3)称取相应分量的催化剂作为c组分；(4)将上述的a组分、b组分和c组分进行充分混合并滚动熟化生成所述陶瓷涂料。

3、然而，上述的技术方案中存在制作工艺繁杂，组分较多，施工要求高，不能单次厚涂等问题。此外，申请号为201210539369.0和申请号为201210450763.7分别公开了一种含钛陶瓷涂料和一种具有3d效果的陶瓷涂料，但是上述涂料都需在高温烘烤下成膜，不能在常温下固化。

4、一般的陶瓷涂料生产制备工艺繁琐、组分较多、施工要求高、成膜工艺复杂、不适用于大件物品的涂装，一次成膜膜厚小且易开裂、不能常温固化等问题限制了陶瓷涂料的应用领域。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，本发明的目的是提供一种可常温固化的纳米瓷化涂料，使其制作工艺简化，减少了组分，使其能够具有被广泛地应用到各种工况下。本发明采用以下技术方案：

2、一种常温固化的纳米瓷化涂料，其包含a组分和b组分，两种组分的质量百分含量分别为60～66％和34～40％，

3、a组分由以下物料组成：

4、硅酸钠： 40～50％；

5、颜料： 10～20％；

6、填料： 15～25％；以及水，

7、b组分由以下物料组成：

8、硅氧烷： 85～90％；

9、助剂： 3～5％；

10、快干剂：0.5～1％；以及溶剂，其中上述比例是按百分比比重展开的，总量为100％。

11、传统的瓷化涂料中，一般包含三种组分，本发明的纳米瓷化涂料仅包括两种组分，减少了组分，同时能够满足工艺要求。

12、优选地，所述硅酸钠为纳米二氧化硅水分散体，其粒度为10～

13、100nm，硅含量45-50％。纳米二氧化硅水分散体本身具有酸性，可以促进水解，因此可以无需增加其他酸性介质。

14、优选地，所述颜料为钛白粉、铜铬黑、钛镍黄、中的一种或其混合物。

15、优选地，所述填料为云母粉、滑石粉、高岭土、空心玻璃微珠、晶须硅、纳米碳化硅、纳米氮化硼及沉淀硫酸钡中的一种或其混合物。

16、有利地，纳米氮化硼具有成瓷温度低、尺寸稳定性好、机械强度高、耐化学品性好、特别是高温强度大，并且有自润滑效果，应用到涂料中可以起到耐化学品性和耐磨的作用。

17、纳米碳化硅具有尺寸稳定、抗辐射能力强、机械性能好、化学性能稳定，高硬度、高耐磨性和良好的自润滑性。热膨胀系数小及高温强度大等性能。应用到涂料中可以起到耐热冲击，提高涂层硬度和耐磨性。

18、晶须硅具有硬度高、化学稳定性好、分散性好、抗沉淀性好，具有增强、曾韧作用、应用到涂料中，可提高涂层热变形温度、耐化学性，降低收缩变形率，提高尺寸稳定性，可防止涂层开裂。由于晶须硅可以有效防止涂层厚涂开裂，可增大单次施工膜厚，使得单次喷涂150μm左右不不开裂，可有效的提高各被涂材料的使用周期，延长使用寿命。

19、优选地，水为去离子水。

20、优选地，硅氧烷为甲基三甲氧基硅氧烷，kh550、kh560、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、a-151、kh570、苯基三甲氧基硅烷中的一种或其混合物。

21、优选地，所述助剂为不粘助剂和流平助剂，具体地，为甲基氟硅油和羟基氟硅油。

22、优选地，所述快干剂为钛酸正丁酯或钛络合物。

23、优选地，所述溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇、丙二醇甲醚中的一种或其混合物。

24、根据本发明的另一方面，本发明旨在提供一种上述可常温固化的纳米瓷化涂料的制备方法，使纳米瓷化涂料的制作工艺简化，施工简便。

25、一种上述可常温固化的纳米瓷化涂料的制备方法，其包括以下步骤：

26、步骤1，按照上述纳米瓷化涂料比例，称取相应分量的硅酸钠、颜料、填料和水进行混合，将获得的混合物进行搅拌，并将搅拌均匀的混合物研磨至其细度达到20μm以下，将其作为a组分；

27、步骤2，按照上述纳米瓷化涂料比例，称取相应分量的硅氧烷、助剂、快干剂和溶剂进行混合，将获得的混合物搅拌均匀，将其作为b组分；

28、步骤3，将上述的a组分和b组分按照上述纳米瓷化涂料限定的比例进行充分混合，生成所述的纳米瓷化涂料。

29、优选地，使用乳化机进行乳化。

30、在本发明中，在纳米瓷化涂料中加入了快干剂组分，例如钛酸正丁酯或钛络合物料中加入了快干剂组分，例如钛酸正丁酯或钛络合物实现了可以在常温下固化成膜的要求，从而扩大了其应用领域和范围。另外，由于填料中可以含有晶须硅，纳米碳化硅和纳米氧化硅这三种填料，使得成膜后的瓷膜能够具有抗热冲击、抗氧化、抗化学品性，且晶须硅可以有效防止涂层厚涂开裂，可增大单次施工膜厚，使得单次喷涂150μm左右不开裂，可有效的提高各被涂材料的使用周期，延长使用寿命。另外，本发明的纳米瓷化涂料的成膜基料为无机材料，因此具有阻燃性和瓷化质感，并且在高温下无有毒有害气体的释放等优异性能。

31、由于本发明的纳米瓷化涂料可常温固化，使得其制作工艺简单，施工要求简便，无需滚动的熟化。

技术特征：

1.一种常温固化的纳米瓷化涂料及制作工艺，其涂料组成包含a组分和b组分，两种组分的质量百分含量分别为60～66％和34～40％，a组分由以下物料组成：硅酸钠：40～50％；颜料：10～20％；填料：15～25％；以及水；b组分由以下物料组成：硅氧烷：85～90％；助剂：3～5％；快干剂：0.5～1％；以及溶剂；其中，上述比例是按百分比比重展开的，总量为100％；其中，所述硅酸钠为纳米二氧化硅水分散体，其粒度为10～200nm，硅含量为45～50％；所述填料为晶须硅、纳米碳化硅和纳米氧化硅；所述助剂为不粘助剂和流平助剂；所述快干剂为钛络合物，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米瓷化涂料及制作工艺，其特征在于，所述助剂为甲基氟硅油和羟基氟硅油。

3.根据权利要求1所述的纳米瓷化涂料的制作工艺，其特征在于，所述颜料为钛白粉、铜铬黑、钛镍黄、氧化铁绿中的一种或其混合物。

4.根据权利要求1所述的纳米瓷化涂料的制作工艺，其特征在于，硅氧烷为甲基三甲氧kh560、二甲基二甲氧基硅烷、kh570、中的一种或其混合物。

5.根据权利要求1所述的纳米瓷化涂料的制作工艺，其特征在于，所述溶剂为、异丙醇、正丁醇、中的一种或其混合物。

6.根据权利要求1所述的纳米瓷化涂料的制备方法，其特征在于，使用乳化机进行乳化。

技术总结本发明公开一种常温固化的纳米瓷化涂料及制作工艺，其中包括由硅酸盐材料硅酸钠、颜料、填料和水组成的A组分，以及由硅氧烷、助剂、快干剂和稀释剂组成的B组分，所述纳米瓷化涂料可以在常温下固化，扩大了其应用范围。此外，本发明还公布了一种可常温固化的纳米瓷化涂料的制备方法，其包括以下步骤：步骤1，称取相应分量的硅酸钠、颜料、填料和水进行混合，将获得的混合物进行搅拌，并将搅拌均匀的混合物研磨至其细度达到20μm以下，将其作为A组分；称取相应分量的硅氧烷、助剂、快干剂和溶剂进行混合，将获得的混合物搅拌均匀，将其作为B组分；步骤3，将上述的A组分和B组分按照比例进行充分混合，生成所述的纳米瓷化涂料。技术研发人员：李建民受保护的技术使用者：四川裕霖环境工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11