一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法与流程

专利2025-03-02  42


本发明涉及陶瓷涂料,具体涉及一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法。


背景技术:

1、陶瓷涂料是一种水性无机涂料,最早由20世纪60年代出现的溶胶-凝胶(sol-gel)法技术制备出来。溶胶-凝胶工艺最早由德国研究人员提出,涂层是溶胶-凝胶工艺最重要的应用之一。这是因为溶胶-凝胶技术可以在各种基底上且温度相对较低的情况下,利用液体溶液形成三维网络结构的凝胶,形成具有广泛化学成分的固体膜。无机纳米陶瓷涂料作为陶瓷涂料的一种,近些年发展迅速,被广泛应用于内外墙建筑板材、防火材料板、家用产品、汽车轮毂等方面,具有耐水、耐醇、耐磨、抗划痕性、耐高温的特性,漆膜硬度可达4h-6h。

2、公开号为cn109266057a的中国发明专利公开了一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料及其制备方法,该无机纳米陶瓷涂料包括水性无机纳米陶瓷乳液、颜料、填料、润湿分散剂、不粘流平剂、增稠剂、水性有机硅分散液和水,具有高硬度、高耐磨、超耐候以及可常温固化等特点,但是其抗老化性和防霉抗菌性能较差。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法。

2、为实现上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:

3、一种无机纳米陶瓷涂料,包括以下重量份数的原料:

4、水性无机纳米陶瓷乳液:50-80份,

5、颜料:0.5-1份,

6、填料:8-10份,

7、消泡剂:0.1-0.5份,

8、分散剂:1-3份,

9、润湿剂:0.2-0.4份,

10、成膜助剂:3-5份,

11、去离子水:20-60份;

12、所述水性无机纳米陶瓷乳液包括以下重量份数的原料:

13、硅溶胶:20-80份,

14、硅烷:10-50份,

15、有机硅改性剂:0.3-0.8份,

16、表面活性剂:0.5-1份,

17、去离子水:30-50份;

18、所述有机硅改性剂通过以下方法制备:

19、向反应器中加入甲苯,搅拌,升温至70-110℃,依次加入高含氢硅油、十二烷基(2-{[2-甲氧基-5-(丙-2-烯基)苯基]氧基}-2-氧亚基乙基)二甲基铵,氮气保护下,缓慢滴加氯铂酸-三苯基膦络合物,滴加完毕后反应2-6h,降温至50℃,然后加入4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮,升温至80-100℃,反应4-8h,反应结束后,110-130℃减压蒸馏,即得有机硅改性剂;其反应方程式示意如下:

20、

21、其中,m、o、p、q为自然数。

22、所述甲苯、高含氢硅油、十二烷基(2-{[2-甲氧基-5-(丙-2-烯基)苯基]氧基}-2-氧亚基乙基)二甲基铵、氯铂酸-三苯基膦络合物、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮的投料质量比为15:(8-10):(5-7):(0.1-0.3):(3-6)。

23、所述颜料为钛白粉、铅铬黄、铁蓝中的一种。

24、所述填料为滑石粉、云母粉、高岭土中的一种或者多种的组合。

25、所述消泡剂为毕克byk-024消泡剂、迪高tego foamex 830消泡剂、毕克byk-055中的一种。

26、所述分散剂为ld-64190、ld-6408中的一种。

27、所述润湿剂为迪高270润湿剂。

28、所述成膜助剂为硅烷偶联剂kh-550。

29、所述硅溶胶为酸性硅溶胶。

30、所述硅烷为苯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种的组合。

31、所述表面活性剂为季铵型阳离子表面活性剂1831、ob-2中的至少一种。

32、一种无机纳米陶瓷涂料的制备方法,包括以下步骤:

33、(1)向搅拌器中依次加入硅烷、表面活性剂和有机硅改性剂,搅拌10-20min,混合均匀后,形成透明的硅烷混合液体;然后加入硅溶胶,搅拌10-30min;缓慢升温至30-50℃,恒温搅拌2-8h,停止搅拌,40℃保温1-4h,然后加入去离子水,混均降至室温,即得无机纳米陶瓷乳液;

34、(2)将上述制备的无机纳米陶瓷乳液与颜料、填料混合,用高速分散机高速分散20-40min,然后采用卧式砂磨机进行研磨,研磨完毕加入分散剂、消泡剂、润湿剂、成膜助剂和去离子水搅拌均匀,即得无机纳米陶瓷涂料。

35、由于采用以上技术方案,本发明的有益效果包括:

36、(1)本发明通过高含氢硅油、十二烷基(2-{[2-甲氧基-5-(丙-2-烯基)苯基]氧基}-2-氧亚基乙基)二甲基铵、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮制备了有机硅改性剂,然后与硅溶胶和硅烷等混合得到具有良好抗老化和防霉抗菌性能的无机纳米陶瓷乳液。

37、(2)本发明制备的有机硅改性剂同时具有抗菌性和抗紫外老化的性能,十二烷基(2-{[2-甲氧基-5-(丙-2-烯基)苯基]氧基}-2-氧亚基乙基)二甲基铵中氮原子上的长链脂肪烃基具有很好的亲脂性,可以插入到菌类细胞膜内,与磷脂分子层的疏水基团结合紧密,从而使细胞膜的骨架结构解体,解决无机纳米陶瓷涂料的抗菌功能耐久性差的问题;4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮苯环上的羟基氢和相邻的羰基氧之间,形成分子内氢键构成了一个螯合环,具有稳定的共轭结构,使其具有良好的抗老化性能。



技术特征:

1.一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,包括以下重量份数的原料:

2.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述甲苯、高含氢硅油、十二烷基(2-{[2-甲氧基-5-(丙-2-烯基)苯基]氧基}-2-氧亚基乙基)二甲基铵、氯铂酸-三苯基膦络合物、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮的投料质量比为15:(8-10):(5-7):(0.1-0.3):(3-6)。

3.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述颜料为钛白粉、铅铬黄、铁蓝中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述填料为滑石粉、云母粉、高岭土中的一种或者多种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述消泡剂为毕克byk-024消泡剂、迪高tego foamex 830消泡剂、毕克byk-055中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述分散剂为ld-64190、ld-6408中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述润湿剂为迪高270润湿剂,所述成膜助剂为硅烷偶联剂kh-550,所述硅溶胶为酸性硅溶胶。

8.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述硅烷为苯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于,所述表面活性剂为季铵型阳离子表面活性剂1831、ob-2中的至少一种。

10.一种权利要求1-9任意一项所述的无机纳米陶瓷涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法,涉及陶瓷涂料技术领域。所述无机纳米陶瓷涂料包括以下重量份数的原料:水性无机纳米陶瓷乳液:50‑80份、颜料:0.5‑1份、填料:8‑10份、消泡剂:0.1‑0.5份、分散剂:1‑3份、润湿剂:0.2‑0.4份、成膜助剂:3‑5份、去离子水:20‑60份;本发明通过高含氢硅油、十二烷基(2‑{[2‑甲氧基‑5‑(丙‑2‑烯基)苯基]氧基}‑2‑氧亚基乙基)二甲基铵和4‑丙烯氧基‑2‑羟基二苯甲酮制备了有机硅改性剂。本发明制备的无机纳米陶瓷涂料具有硬度高、耐酸性好、附着力强、良好的抗老化性能和抗菌性能。

技术研发人员:胡民范,樊诗,沈龙
受保护的技术使用者:长沙民德消防工程涂料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-22166.html