CN101544855B - 一种环保型多功能涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型多功能涂料及其制备方法，采用有机-无机复合原料，其重量百分比组成为：有机硅树脂10～15％、硅溶胶20～25％、氧化银40～45％、氧化铜1～3％、氧化铁1～5％、氧化镍1～3％、填料20～25％、分散剂0.05～0.10％、增稠剂0.05～0.10％、乳化剂0.05～0.10％、消泡剂0.05～0.10％，经配料、混合、球磨、搅拌、自然干燥获得制品，本发明制备工艺过程简单、易控、无需焙烧工艺、节能环保、耐热温度(600～900℃)较高、生产成本低、产品性能优异，可广泛适用于金属、无机非金属(如玻璃、陶瓷)等材料的表面起到耐热、导电(感应电磁波)等作用。
Description
技术领域
本发明属于有机-无机复合材料领域，具体涉及一种环保型多功能涂料及其制备方法，其制备的复合涂料具有耐高温(600～900℃)、电磁感应等功能，可应用于金属、无机非金属(如玻璃、陶瓷)等材料表面。
背景技术
现有耐高温的涂料主要以有机硅耐高温涂料和无机硅耐高温涂料最为常用。有机硅耐热涂料具有较好的耐热性能(纯有机硅可耐200～300℃，以有机硅为基料加入无机填料配制的涂料可耐1000℃左右的温度)、耐水性、电绝缘性和良好的机械性能，但硬度低、耐燃性较差。无机耐高温涂料耐热(耐热温度大于1000℃)性能好、硬度高，但涂料较脆，须经加热到较高温度或其他复杂的预处理才能固化，而且对底材的处理要求也更为严格。电磁感应涂料大多采用金属氧化物如氧化银等与粘结剂(一般为氧化铅、氧化硼、氧化硅等组成的玻璃)组成，涂料施工须经高温处理才能固化，由于采用了氧化铅、氧化硼等氧化物，涂料既不环保、膨胀系数又极大，因此不适用于对涂层的膨胀系数有要求的底材。因此将有机硅涂料、无机耐高温涂料和电磁感应涂料三项技术结合起来，使他们扬长避短，相互补充性能，进而就可以获得涂覆方便、室温固化、能够耐600～900℃高温的有机-无机多功能涂料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种涂覆方便、室温固化、能够耐600～900℃高温的环保型多功能涂料及其制备方法。
本发明的技术方案是：
一种环保型多功能涂料，其特征是组分及其重量百分比为：有机硅树脂10～15％、硅溶胶20～25％、氧化银40～45％、氧化铜1～3％、氧化铁1～5％、氧化镍1～3％、填料20～25％、分散剂0.05～0.10％、增稠剂0.05～0.10％、乳化剂0.05～0.10％、消泡剂0.05～0.10％。
所述硅溶胶中SiO2含量25～30％。
所述有机硅树脂为环保型耐高温有机硅树脂。
所述填料为锂辉石或堇青石。
所述分散剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠、增稠剂为聚乙烯醇、乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、消泡剂为磷酸三丁脂。
上述涂料的制备方法，其特征是：
步骤1：按照配方依次将氧化银、氧化铜、氧化铁、氧化镍、填料、分散剂、增稠剂、乳化剂、硅溶胶一起加入球磨机球磨24小时以上，出磨后过325目筛(粒度＜45μm)，筛余为0；
步骤2：将有机硅树脂、消泡剂一起加入上述球磨好的料浆中，并不断搅拌得到所需的涂料，将制备的涂料喷涂到所需材料的表面，自然干燥固化后即可。
所述涂料喷涂的厚度在150～350μm之间。
本发明制备的涂料采用硅溶胶和环保型耐高温有机硅树脂相结合做为成膜物质，利用硅溶胶中的纳米级SiO2粒子，能够很好地与被涂覆的材料吸附，添加环保型耐高温有机硅树脂不仅大大改善了无机硅涂层的脆性，而且大大提高了其耐热性能、粘结性能。同时以硅溶胶作为成膜物质制备的涂层能够在室温条件下固化，而不需要通过焙烧工艺处理就能够与被涂覆的材料结合牢固，因此制备工艺过程简单、节能减排，对环境没有污染，是一种环保型多功能涂料，长期使用涂层不会剥落，可用于金属、无机非金属(如玻璃、陶瓷)等材料的表面起到耐热、导电(感应电磁波)等作用。
具体实施方式
实施例1～5：。
按照下表进行配料，经过配料、混合、球磨、搅拌、自然干燥获得产品。
| 原料及工艺参数 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 |
| 有机硅树脂 | 10 | 15 | 10 | 11 | 10 |
| 硅溶胶 | 25 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 氧化银 | 40 | 40 | 45 | 40 | 42 |
| 氧化铜 | 1 | 1 | 2.7 | 1 | 1 |
| 氧化铁 | 2.7 | 1 | 1 | 5 | 1 |
| 氧化镍 | 1 | 1 | 1 | 2.7 | 1 |
| 锂辉石 | 20 | 0 | 0 | 20 | 24.6 |
| 堇青石 | 0 | 21.7 | 20 | 0 | 0 |
| 三聚磷酸钠 | 0.1 | 0.1 | 0 | 0.1 | 0 |
| 六偏磷酸钠 | 0 | 0 | 0.1 | 0 | 0.1 |
| 聚乙烯醇(PVA) | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 十二烷基苯磺酸钠 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
| 磷酸三丁脂 | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
| 球磨时间(小时) | 25 | 26 | 24 | 24 | 25 |
| 球磨后颗粒度 | 44μm | 41μm | 43μm | 43μm | 44μm |
| 喷涂厚度 | 200μm | 220μm | 250μm | 270μm | 280μm |
根据上表所得产品主要性能指标为：
1、将上述制备的涂料涂敷在耐热玻璃器皿表面，将器皿放在电磁炉上加热，加热1000ml水(15℃)所需时间如表1所示。
表1吸收电磁波试验结果
2、将上述制备的涂料涂敷在钢板表面进行热处理，热处理温度为900℃，时间为20分钟，热处理后涂层表面无损伤，无开裂、起泡。
Claims (6)
1.一种环保型多功能涂料，其特征是组分及其重量百分比为：有机硅树脂10～15％、硅溶胶20～25％、氧化银40～45％、氧化铜1～3％、氧化铁1～5％、氧化镍1～3％、填料20～25％、分散剂0.05～0.10％、增稠剂0.05～0.10％、乳化剂0.05～0.10％、消泡剂0.05～0.10％，其中所述填料为锂辉石或堇青石。
2.根据权利要求1所述的一种环保型多功能涂料，其特征在于：所述硅溶胶中SiO2含量25～30％。
3.根据权利要求1所述的一种环保型多功能涂料，其特征在于：所述有机硅树脂为环保型耐高温有机硅树脂。
4.根据权利要求1所述的一种环保型多功能涂料，其特征在于：所述分散剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠、增稠剂为聚乙烯醇、乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、消泡剂为磷酸三丁酯。
5.根据权利要求1所述一种环保型多功能涂料的制备方法，其特征是：
步骤1：按照配方依次将氧化银、氧化铜、氧化铁、氧化镍、填料、分散剂、增稠剂、乳化剂、硅溶胶一起加入球磨机球磨24小时以上，出磨后过325目筛，筛余为0；
步骤2：将有机硅树脂、消泡剂一起加入上述球磨好的料浆中，并不断搅拌得到所需的涂料，将制备的涂料喷涂到所需材料的表面，自然干燥固化后即可。
6.根据权利要求5所述的一种环保型多功能涂料的制备方法，其特征在于：涂料喷涂的厚度在150～350μm之间。
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