一种可常温喷涂的瓷膜涂料的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及瓷膜涂料技术领域,具体地说,是一种可常温喷涂的瓷膜涂料。
【【背景技术】】
[0002]瓷膜涂料是近年来新兴起的一种无机水性纳米涂料,由于其拥有许多优异的性能,近年来应用越来越广泛。由于该涂料所用溶剂为蒸馏水,涂料粘度很低,熟化后涂4杯粘度大约为12?14s,施工时涂膜厚度达到20微米以上就容易出现流挂现象,在面积更大的机车内饰板或者幕墙板上尤其突出,为了避免流挂,瓷膜涂料的施工多采用将基材预热到50?60°C后再进行喷涂的工艺,以保证膜厚可达到40微米以上。这种施工方法与有机涂料的施工相比就显得复杂,有机涂料一般在常温下即可进行喷涂施工,为了简化喷涂工艺,近期研发出一种基材不需预热,与有机涂料一样可在常温下施工的瓷膜涂料。
【
【发明内容】
】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可常温喷涂的瓷膜涂料。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其原料组成为:
[0006]由A组分,B组分,C组分和D组分组成,其中,
[0007]A组分的质量分数为40?50%,B组分的质量分数为30?38%,C组分为5?10%,D组分为余量;
[0008]在A组分中,溶胶的质量分数为30?40%,填料的质量分数为5?20%,颜料的质量分数为10?25%,防流挂剂的质量分数为3?5%,溶剂为余量;
[0009]在B组分中,硅氧烷的质量分数为50?70%,助剂的质量分数为5?8%,溶剂的质量分数为10?20%,紫外光引发剂为余量;
[0010]在C组分中,硅氧烷的质量分数为80?95%,溶剂为余量;
[0011 ] D组分为酸与过硫酸钾或者过硫酸铵的水溶液。
[0012]具体为:
[0013]A 组分:
[0014]溶胶:硅溶胶或者铝溶胶;
[0015]填料:气相二氧化硅,云母粉,沉淀硫酸钡,Al2O3纤维中的一种或者几种混合物;
[0016]颜料:各种颜料,根据颜色而定;
[0017]防流挂剂:纳米级的气相二氧化硅;
[0018]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇,丙二醇甲醚中的一种或者几种混合物;
[0019]所述的防流挂剂也称为防沉助剂,具体为纳米级的气相二氧化硅。
[0020]所述的纳米级的气相二氧化娃的粒径为纳米级,为10?90纳米,纯度为99.9%。
[0021]B 组分:
[0022]硅氧烷:甲基三甲氧基硅烷,甲基三乙氧基硅烷,环氧基硅烷,正硅酸乙酯,甲基二甲氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧中的一种或者几种混合物;
[0023]助剂:甲基硅油,羟基硅油,改性硅油中的一种或者几种混合物;
[0024]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇,丙二醇甲醚中的一种或者几种混合物;
[0025]紫外光引发剂:水溶性紫外光引发剂,偶氮二异丁脒盐酸盐,偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐。
[0026]在B组分中引入紫外光引发剂,通过单一组分中无反应双键官能团,避免紫外光照射而引发聚合,同时利用在硅氧烷单体本身的优异的透明性和紫外光透过性,在涂膜固化过程中,经紫外光的照射而可进行深层的固化,从而避免了可交联双键因引发剂后期反应活性低,而难以快速固化和深层固化的目的。
[0027]C组分:带双键反应组分
[0028]硅氧烷:乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基娃烧的一种或者几种混合物;
[0029]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇,丙二醇甲醚中的一种或者几种混合物;
[0030]在C组分中引入带双键的硅氧烷组分,通过双键的交联作用,使防污组分与涂料基体之间发生交联反应,从而提高防污功能的稳定性。这是本申请区别于常规的涂料的特点之一。
[0031]D 组分:
[0032]酸和过硫酸钾的水溶液,其中D组分的pH为I?3,过硫酸根的浓度为0.001?
0.005mol/Lo酸性体系可以使硅氧烷水解缩合,从而制备得到纳米溶胶,利于涂料的制备;而在催化剂组分中加入双键引发剂过硫酸根,同时由于硅氧烷反应放热,从而在制备硅氧烷溶胶涂层的过程中,使带双键的反应硅氧烷进行引发聚合,降低引发过程的诱导期,利于涂膜后的涂层固化,从而实现硅氧烷涂料常温固化的目的,避免了硅氧烷固化时间长,固化温度高,难以在大尺寸、大面积、柔性件表面的施工应用的目的。这是本申请的特点之一。
[0033]酸为甲酸,乙酸,盐酸,柠檬酸中的一种或者几种混合物;
[0034]与现有技术相比,本发明的积极效果是:
[0035]一方面,A组分色浆部分,添加了约3-4%的防沉助剂或者叫防流挂剂,一般的防流挂剂加到涂料中会不同程度的出现光泽下降的现象,本申请的纳米级气相二氧化硅对光泽的影响却非常小,这是因为⑴添加量不多,只有总配方量的2%左右;(2)粒径小,初始粒径为纳米级;(3)纯度高,为99.9%; (4)结构类似于瓷膜涂料,都是S1-O-Si结构的物质,折光指数与瓷膜涂料的折光指数相近,所以光泽不会受到影响。另一方面,选用硅烷改性的溶胶,这种溶胶的PH值稳定范围很宽,在3-12的范围内都可以稳定存在,这样加入气相二氧化硅后就不会因为PH的改变而影响色浆的稳定以及涂膜的光泽。
【【具体实施方式】】
[0036]以下提供本发明一种可常温喷涂的瓷膜涂料及其制备方法的【具体实施方式】。
[0037]实施例1
[0038]一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其原料组成为:
[0039]由A组分,B组分,C组分和D组分组成,其中,
[0040]A组分的质量分数为40 %,B组分的质量分数为30 %,C组分为5 %,D组分为25 % ;[0041 ] 在A组分中,溶胶的质量分数为30 %,填料的质量分数为5 %,颜料的质量分数为
10%,防流挂剂的质量分数为3 %,溶剂为52 % ;
[0042]在B组分中,娃氧烧的质量分数为50%,助剂的质量分数为5%,溶剂的质量分数为10%,紫外光引发剂为35% ;
[0043]在C组分中,硅氧烷的质量分数为80%,溶剂为20% ;
[0044]D组分为酸与过硫酸钾或者过硫酸铵的水溶液。
[0045]A 组分:
[0046]溶胶:硅溶胶;
[0047]填料:气相二氧化硅;
[0048]颜料:各种颜料,根据颜色而定;
[0049]防流挂剂:纳米级的气相二氧化硅;
[0050]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚和丙二醇甲醚中的混合物;其中,各组份的体积比为 1:1。
[0051]所述的防流挂剂也称为防沉助剂,具体为纳米级的气相二氧化硅。
[0052]所述的纳米级的气相二氧化娃的粒径为纳米级,为10?90纳米,纯度为99.9%。
[0053]B 组分:
[0054]硅氧烷:甲基三甲氧基硅烷,甲基三乙氧基硅烷,环氧基硅烷和正硅酸乙酯的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0055]助剂:甲基硅油,羟基硅油,改性硅油中的一种或者几种混合物;
[0056]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚和丙二醇甲醚中的混合物;其中,各组份的体积比为 1:1。
[0057]紫外光引发剂:水溶性紫外光引发剂,偶氮二异丁脒盐酸盐。
[0058]在B组分中引入紫外光引发剂,通过单一组分中无反应双键官能团,避免紫外光照射而引发聚合,同时利用在硅氧烷单体本身的优异的透明性和紫外光透过性,在涂膜固化过程中,经紫外光的照射而可进行深层的固化,从而避免了可交联双键因引发剂后期反应活性低,而难以快速固化和深层固化的目的。
[0059]C组分:带双键反应组分
[0060]硅氧烷:乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的混合物;
[0061]溶剂:水,异丙醇和乙二醇丁醚中的一种或者几种混合物;其中,各组份的体积比为 1:1。
[0062]在C组分中引入带双键的硅氧烷组分,通过双键的交联作用,使防污组分与涂料基体之间发生交联反应,从而提高防污功能的稳定性。这是本申请区别于常规的涂料的特点之一。
[0063]D 组分:
[0064]酸和过硫酸钾的水溶液,其中D组分的pH为1,过硫酸根的浓度为0.001mol/Lo酸性体系可以使硅氧烷水解缩合,从而制备得到纳米溶胶,利于涂料的制备;而在催化剂组分中加入双键引发剂过硫酸根,同时由于硅氧烷反应放热,从而在制备硅氧烷溶胶涂层的过程中,使带双键的反应硅氧烷进行引发聚合,降低引发过程的诱导期,利于涂膜后的涂层固化,从而实现硅氧烷涂料常温固化的目的,避免了硅氧烷固化时间长,固化温度高,难以在大尺寸、大面积、柔性件表面的施工应用的目的。这是本申请的特点之一。
[0065]酸为甲酸和乙酸的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0066]实施例2
[0067]一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其原料组成为:
[0068]由A组分,B组分,C组分和D组分组成,其中,
[0069]A组分的质量分数为45%,B组分的质量分数为35%,C组分为7%,D组分为13%;
[0070]在A组分中,溶胶的质量分数为35 %,填料的质量分数为15 %,颜料的质量分数为20%,防流挂剂的质量分数为4%,溶剂为余量;
[0071]在B组分中,娃氧烧的质量分数为60%,助剂的质量分数为7%,溶剂的质量分数为15%,紫外光引发剂为18% ;
[0072]在C组分中,硅氧烷的质量分数为90%,溶剂为10% ;
[0073]D组分为酸与过硫酸钾或者过硫酸铵的水溶液。
[0074]A 组分:
[0075]溶胶:娃溶胶;
[0076]填料:气相二氧化硅,沉淀硫酸钡,Al2O3纤维中的混合物;其中,各组份的质量比为 1:1。
[0077
]颜料:各种颜料,根据颜色而定;
[0078]防流挂剂:纳米级的气相二氧化硅;
[0079]溶剂:水,异丙醇,丙二醇甲醚中的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0080]所述的防流挂剂也称为防沉助剂,具体为纳米级的气相二氧化硅。
[0081]所述的纳米级的气相二氧化娃的粒径为纳米级,为10?90纳米,纯度为99.9%。
[0082]B 组分:
[0083]硅氧烷:甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0084]助剂:羟基硅油和改性硅油的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0085]溶剂:水,异丙醇,正丁醇和丙二醇甲醚中的混合物;其中,各组份的体积比为I: 1
[0086]紫外光引发剂:水溶性紫外光引发剂,偶氮二异丁脒盐酸盐。
[0087]在B组分中引入紫外光引发剂,通过单一组分中无反应双键官能团,避免紫外光照射而引发聚合,同时利用在硅氧烷单体本身的优异的透明性和紫外光透过性,在涂膜固化过程中,经紫外光的照射而可进行深层的固化,从而避免了可交联双键因引发剂后期反应活性低,而难以快速固化和深层固化的目的。
[0088]C组分:带双键反应组分
[0089]硅氧烷:乙烯基三甲氧基硅烷,甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0090]溶剂:水,异丙醇和丙二醇甲醚中的一种或者几种混合物;其中,各组份的体积比为 1:1。
[0091]在C组分中引入带双键的硅氧烷组分,通过双键的交联作用,使防污组分与涂料基体之间发生交联反应,从而提高防污功能的稳定性。这是本申请区别于常规的涂料的特点之一。
[0092]D 组分:
[0093]酸和过硫酸钾的水溶液,其中D组分的pH为2,过硫酸根的浓度为0.003mol/L。酸性体系可以使硅氧烷水解缩合,从而制备得到纳米溶胶,利于涂料的制备;而在催化剂组分中加入双键引发剂过硫酸根,同时由于硅氧烷反应放热,从而在制备硅氧烷溶胶涂层的过程中,使带双键的反应硅氧烷进行引发聚合,降低引发过程的诱导期,利于涂膜后的涂层固化,从而实现硅氧烷涂料常温固化的目的,避免了硅氧烷固化时间长,固化温度高,难以在大尺寸、大面积、柔性件表面的施工应用的目的。这是本申请的特点之一。
[0094]酸为盐酸和柠檬酸中的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0095]实施例3
[0096]一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其原料组成为:
[0097]由A组分,B组分,C组分和D组分组成,其中,
[0098]A组分的质量分数为50%,B组分的质量分数为38%,C组分为10%,D组分为2% ;
[0099]在A组分中,溶胶的质量分数为40 %,填料的质量分数为20 %,颜料的质量分数为25%,防流挂剂的质量分数为5%,溶剂为10% ;
[0100]在B组分中,硅氧烷的质量分数为70%,助剂的质量分数为8%,溶剂的质量分数为20%,紫外光引发剂为2% ;
[0101]在C组分中,娃氧烧的质量分数为95%,溶剂为5% ;
[0102]D组分为酸与过硫酸钾或者过硫酸铵的水溶液。
[0103]A 组分:
[0104]溶胶:铝溶胶;
[0105]填料:气相二氧化硅,云母粉,沉淀硫酸钡和Al2O3纤维的混合物;其中,各组份的质量比为1:1。
[0106]颜料:各种颜料,根据颜色而定;
[0107]防流挂剂:纳米级的气相二氧化硅;
[0108]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇和丙二醇甲醚的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0109]所述的防流挂剂也称为防沉助剂,具体为纳米级的气相二氧化硅。
[0110]所述的纳米级的气相二氧化硅的粒径为纳米级,为10?90纳米,纯度为99.9%。
[0111]B 组分:
[0112]硅氧烷:甲基三甲氧基硅烷,甲基三乙氧基硅烷,环氧基硅烷,正硅酸乙酯,甲基二甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷中的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0113]助剂:甲基硅油,羟基硅油和改性硅油的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0114]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇和丙二醇甲醚的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0115]紫外光引发剂:水溶性紫外光引发剂,偶氮二异丁脒盐酸盐。
[0116]在B组分中,硅氧烷的质量分数为50?70 %,助剂的质量分数为5?8 %,溶剂的质量分数为10?20%,紫外光引发剂为余量。在组分中引入紫外光引发剂,通过单一组分中无反应双键官能团,避免紫外光照射而引发聚合,同时利用在硅氧烷单体本身的优异的透明性和紫外光透过性,在涂膜固化过程中,经紫外光的照射而可进行深层的固化,从而避免了可交联双键因引发剂后期反应活性低,而难以快速固化和深层固化的目的。
[0117]C组分:带双键反应组分
[0118]硅氧烷:乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0119]溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇和丙二醇甲醚的混合物;其中,各组份的体积比为1:1。
[0120]在C组分中引入带双键的硅氧烷组分,通过双键的交联作用,使防污组分与涂料基体之间发生交联反应,从而提高防污功能的稳定性。这是本申请区别于常规的涂料的特点之一。
[0121]D 组分:
[0122]酸和过硫酸钾的水溶液,其中D组分的pH为3,过硫酸根的浓度为0.005mol/L。酸性体系可以使硅氧烷水解缩合,从而制备得到纳米溶胶,利于涂料的制备;而在催化剂组分中加入双键引发剂过硫酸根,同时由于硅氧烷反应放热,从而在制备硅氧烷溶胶涂层的过程中,使带双键的反应硅氧烷进行引发聚合,降低引发过程的诱导期,利于涂膜后的涂层固化,从而实现硅氧烷涂料常温固化的目的,避免了硅氧烷固化时间长,固化温度高,难以在大尺寸、大面积、柔性件表面的施工应用的目的。这是本申请的特点之一。
[0123]酸为甲酸,乙酸,盐酸,柠檬酸中的混合物;其中,各组份的体积比为1:1o
[0124]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,在不脱离本发明构思的前提下,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内。
【主权项】
1.一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于,其原料组成为:由A组分,B组分,C组分和D组分组成,其中,A组分的质量分数为40?50%,B组分的质量分数为30?38%,C组分为5?10%,D组分为余量; 在A组分中,溶胶的质量分数为30?40 %,填料的质量分数为5?20 %,颜料的质量分数为10?25%,防流挂剂的质量分数为3?5%,溶剂为余量; 在B组分中,硅氧烷的质量分数为50?70%,助剂的质量分数为5?8%,溶剂的质量分数为10?20%,紫外光引发剂为余量; 在C组分中,硅氧烷的质量分数为80?95%,溶剂为余量; D组分为酸与过硫酸钾的水溶液。2.如权利要求1所述的一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于, A组分: 溶胶:硅溶胶或者铝溶胶; 填料:气相二氧化娃,云母粉,沉淀硫酸钡,Al2O3纤维中的一种或者几种混合物; 颜料 防流挂剂:纳米级的气相二氧化娃; 溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇,丙二醇甲醚中的一种或者几种混合物。3.如权利要求2所述的一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于,所述的防流挂剂也称为防沉助剂,具体为纳米级的气相二氧化硅。4.如权利要求2所述的一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于,所述的纳米级的气相二氧化娃的粒径为纳米级,为10?90纳米,纯度为99.9%。5.如权利要求1所述的一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于, B组分: 硅氧烷:甲基三甲氧基硅烷,甲基三乙氧基硅烷,环氧基硅烷,正硅酸乙酯,甲基二甲氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧中的一种或者几种混合物; 助剂:甲基硅油,羟基硅油,改性硅油中的一种或者几种混合物; 溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇,丙二醇甲醚中的一种或者几种混合物; 紫外光引发剂:水溶性紫外光引发剂。6.如权利要求5所述的一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于,所述的水溶性紫外光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐或者偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐。7.如权利要求1所述的一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于, C组分: 硅氧烷:乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一种或者几种混合物; 溶剂:水,异丙醇,乙二醇丁醚,PMA,正丁醇,丙二醇甲醚中的一种或者几种混合物。8.如权利要求1所述的一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其特征在于,所述的D组分为酸和过硫酸钾的水溶液,其中D组分的pH为I?3,过硫酸根的浓度为0.001?0.005mol/Lo
【专利摘要】本发明涉及一种可常温喷涂的瓷膜涂料,其原料组成为:由A组分,B组分,C组分和D组分组成,在A组分中,溶胶的质量分数为30~40%,填料的质量分数为5~20%,颜料的质量分数为10~25%,防流挂剂的质量分数为3~5%,溶剂为余量;本发明的A组分色浆部分,添加了约3-4%的防沉助剂或者叫防流挂剂,一般的防流挂剂加到涂料中会不同程度的出现光泽下降的现象,选用的纳米级气相二氧化硅对光泽的影响却非常小,这是因为(1)添加量不多,只有总配方量的2%左右;(2)粒径小,初始粒径为纳米级;(3)纯度高,为99.9%;(4)结构类似于瓷膜涂料,都是Si-O-Si结构的物质,折光指数与瓷膜涂料的折光指数相近,因此光泽不会受到影响。
【IPC分类】C09D1/00, C09D183/04
【公开号】CN104893376
【申请号】CN201510332612
【发明人】张浴晖, 李力锋, 张小青
【申请人】上海宜瓷龙新材料股份有限公司, 青岛大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日