CN111234580B - 一种陶瓷专用抗腐蚀涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种陶瓷专用抗腐蚀涂料及其制备方法，陶瓷专用抗腐蚀涂料由季戊四醇六丙烯酸酯、N‑甲基吡咯烷酮、锆石英、瓷粉、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯、十二碳醇酯、凹凸棒石、防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶制备而成；本发明制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料具有极好的力学性能，强度高，韧性好，与陶瓷粘接性好，不脱落、掉层，耐磨性好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种陶瓷专用抗腐蚀涂料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人类生活水平提高，对生活品质的要求越来越高，陶瓷用具在现代生活中使用越来越多，种类各式各样，同时陶瓷用具具有安全性高，美观性好的特点，在日常生活中占据着不可或缺的地位。众所周知，陶瓷用具自身也有一定的缺点，质脆、易耗损等，往往需要涂料涂层等作为保护膜，增强其表面强度，以延长使用寿命。目前用于陶瓷的涂料可以使陶瓷用具具有较好的强度和耐磨性，极大的改善其使用性能，但是抗腐蚀性能较差，还需要进一步改善。
中国专利CN103589273B公开了一种金属陶瓷防腐涂料，其配方主要包括：高岭土、纳米铝粉、纳米氧化铝、碳化硅、纳米石英粉、瓷粉、石棉粉、石墨粉、颜填料、环氧树脂、助剂、混合有机溶剂等，固体粉料采用纳米超细化处理，使粒度达20-200nm。本发明涂料为单组份涂料，制作工艺简单、经济、环保。本涂料涂层无须底漆，可以不加专用面漆单独使用，涂层具有极好的耐磨性、耐腐蚀性、耐冲击性能和稳定性，涂层附着力强、密实稳定，但是，此发明金属陶瓷防腐涂料的强度较低，容易脱落，掉层。
中国专利CN104194441B公开了一种陶瓷用丙烯酸酯涂料，原料为：丙烯酸丁酯、乙二醇、己二醇二丙烯酸酯、二甘醇、水、三羟甲基丙烷、光敏剂、对苯甲酸、三乙氧基甲基硅烷、对苯二甲酸、交联剂、异氰酸尿三缩水甘油酯、聚酰胺、钛白粉和3-氨基丙基三甲氧基硅烷；但是此发明陶瓷用丙烯酸酯涂料的耐高温性较差，不能在高温环境下使用。
中国专利CN104178019B公开了一种陶瓷用光固化涂料，其原料如下：聚氨酯丙烯酸酯；对苯二酚；钛白粉；1,4-环己二酮单-2,2-二甲基三亚甲基缩酮；水；2-乙基蒽醌；着色颜料；N-乙烯基吡咯烷酮；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；间苯二甲酸；交联剂；顺丁烯二酸酐；环氧丙烯酸酯；己二酸；二乙二醇；但是，此发明陶瓷用光固化涂料的耐腐蚀性能较差，耐磨性一般，其性能有待改性。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷专用抗腐蚀涂料，解决了目前陶瓷用涂料强度不够、光泽暗淡、防腐蚀性能较差的问题。
为解决上述不足，发现更好的陶瓷专用抗腐蚀涂料，本发明提供如下的技术方案：
一种陶瓷专用抗腐蚀涂料，陶瓷专用抗腐蚀涂料由季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、锆石英、瓷粉、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯、十二碳醇酯、凹凸棒石、防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶制备而成。季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮可以为涂料提供稳定均一的体系，使之分散均匀；锆石英和瓷粉可以增强本发明强度，改善力学性能，提高耐磨性和使用寿命；聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯可以促进使用过程中快速成膜，提高光泽和品质，具有美感；凹凸棒石可以增强稳定性，促进各组分均匀分散；防冻剂可以改善本发明的使用环境，扩大应用领域；六偏磷酸钠和古尔胶可以进一步改善组分分散程度，减少泡沫，改善品质。
进一步的，陶瓷专用抗腐蚀涂料原料组成重量份为：季戊四醇六丙烯酸酯25份～46份、N-甲基吡咯烷酮20份～37份、锆石英1.24份～1.46份、瓷粉2.34份～2.56份、聚二甲基硅氧烷3.55份～3.75份、己二醇丁醚醋酸酯0.75份～0.88份、十二碳醇酯1.02份～1.22份、凹凸棒石2.45份～2.66份、防冻剂0.42份～0.56份、六偏磷酸钠0.75份～0.95份、古尔胶1.0份～1.5份。
进一步的，防冻剂为碳酸钠、氯化钙、木质素磺酸钠、乙二醇按质量比1：0.5：0.6：0.8～1.2组成。
进一步的，瓷粉为75％中温瓷粉和25％高温瓷粉混合组成。
本发明另一方面提供一种上述陶瓷专用抗腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤：
S10，所述重量份的凹凸棒石干磨5.5h～8.5h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，继续研磨3.5h～6.5h，然后过滤，烘干，得到改性凹凸棒石；
S20，所述重量份的锆石英和瓷粉分别球磨10h～14h后干燥，然后混合均匀，加入所述重量份的季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯搅拌至均匀，之后以1200r/min～2200r/min的转速分散15min～20min，然后将转速调至600r/min～1200r/min,继续分散10min～15min，得到初级物料；
S30，S20中初级物料中加入S10中改性凹凸棒石以及所述重量份的防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶，在500r/min～800r/min的转速下剪切分散20min～30min，然后过滤，得到所述陶瓷专用抗腐蚀涂料。
进一步的，S10中，干磨温度为38℃～45℃。
进一步的，S20中，分散温度为45℃～65℃。
进一步的，S30中，过滤之前在温度为60℃～65℃条件下，超声30min～35min。
更进一步的，S30中，过滤采用100目～200目的筛网。
由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料具有极好的力学性能，强度高，韧性好，与陶瓷粘接性好，不脱落、掉层，耐磨性好，使用寿命长；
(2)本发明制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料具有较好的耐热性和稳定性，在高温环境下使用不开裂、不掉层，美观性好，实用价值高；
(3)本发明制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料中添加改性凹凸棒石，可以明显改善体系稳定性和均匀性，制成的陶瓷专用抗腐蚀涂料均以稳定，可以长时间存放分层，使用过程均匀性好，涂层表面光泽统一鲜亮，具有美感；
(4)本发明陶瓷专用抗腐蚀涂料的制备原料价格低廉，制备方法简单，成本较低，经济效益较好，适合广泛推广。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本发明对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
实施例1
一种陶瓷专用抗腐蚀涂料
陶瓷专用抗腐蚀涂料原料组成重量份为：季戊四醇六丙烯酸酯25kg、N-甲基吡咯烷酮20kg、锆石英1.24kg、瓷粉2.34kg、聚二甲基硅氧烷3.55kg、己二醇丁醚醋酸酯0.75kg、十二碳醇酯1.02kg、凹凸棒石2.45kg、防冻剂0.42kg、六偏磷酸钠0.75kg、古尔胶1.0kg；防冻剂为碳酸钠、氯化钙、木质素磺酸钠、乙二醇按质量比1：0.5：0.6：0.8组成；瓷粉为75％中温瓷粉和25％高温瓷粉混合组成。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的凹凸棒石在温度为38℃条件下干磨5.5h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，继续研磨3.5h，然后过滤，烘干，得到改性凹凸棒石；
S20，所述重量份的锆石英和瓷粉分别球磨10h后干燥，然后混合均匀，加入所述重量份的季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯搅拌至均匀，之后在温度为45℃条件下以1200r/min的转速分散15min，然后将转速调至600r/min继续分散10min，得到初级物料；
S30，S20中初级物料中加入S10中改性凹凸棒石以及所述重量份的防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶，在500r/min的转速下剪切分散20min，在温度为60℃条件下，超声30min然后采用100目的筛网过滤，得到所述陶瓷专用抗腐蚀涂料。
经测试，本实施例制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料目测平整光滑，色泽均匀；铅笔硬度为6H，附着力为1级；熔融温度为680℃；耐酸性24小时无异常，在饱和氢氧化钙中浸泡20D不起泡、脱皮。
实施例2
一种陶瓷专用抗腐蚀涂料
陶瓷专用抗腐蚀涂料原料组成重量份为：季戊四醇六丙烯酸酯46kg、N-甲基吡咯烷酮37kg、锆石英1.46kg、瓷粉2.56kg、聚二甲基硅氧烷3.75kg、己二醇丁醚醋酸酯0.88kg、十二碳醇酯1.22kg、凹凸棒石2.66kg、防冻剂0.56kg、六偏磷酸钠0.95kg、古尔胶1.5kg；防冻剂为碳酸钠、氯化钙、木质素磺酸钠、乙二醇按质量比1：0.5：0.6：1.2组成；瓷粉为75％中温瓷粉和25％高温瓷粉混合组成。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的凹凸棒石在温度为45℃条件下干磨8.5h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，继续研磨6.5h，然后过滤，烘干，得到改性凹凸棒石；
S20，所述重量份的锆石英和瓷粉分别球磨14h后干燥，然后混合均匀，加入所述重量份的季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯搅拌至均匀，之后在温度为65℃条件下以2200r/min的转速分散20min，然后将转速调至1200r/min,继续分散15min，得到初级物料；
S30，S20中初级物料中加入S10中改性凹凸棒石以及所述重量份的防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶，在800r/min的转速下剪切分散30min，在温度为65℃条件下，超声35min然后采用200目的筛网过滤，得到所述陶瓷专用抗腐蚀涂料。
经测试，本实施例制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料目测平整光滑，色泽均匀；铅笔硬度为7H，附着力为1级；熔融温度为740℃；耐酸性24小时无异常，在饱和氢氧化钙中浸泡20D不起泡、脱皮。
实施例3
一种陶瓷专用抗腐蚀涂料
陶瓷专用抗腐蚀涂料原料组成重量份为：季戊四醇六丙烯酸酯28kg、N-甲基吡咯烷酮22kg、锆石英1.29kg、瓷粉2.40kg、聚二甲基硅氧烷3.60kg、己二醇丁醚醋酸酯0.78kg、十二碳醇酯1.08kg、凹凸棒石2.51kg、防冻剂0.46kg、六偏磷酸钠0.78kg、古尔胶1.2kg；防冻剂为碳酸钠、氯化钙、木质素磺酸钠、乙二醇按质量比1：0.5：0.6：0.9组成；瓷粉为75％中温瓷粉和25％高温瓷粉混合组成。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的凹凸棒石在温度为39℃条件下干磨6.5h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，继续研磨4.5h，然后过滤，烘干，得到改性凹凸棒石；
S20，所述重量份的锆石英和瓷粉分别球磨11h后干燥，然后混合均匀，加入所述重量份的季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯搅拌至均匀，之后在温度为49℃条件下以1400r/min的转速分散16min，然后将转速调至800r/min,继续分散12min，得到初级物料；
S30，S20中初级物料中加入S10中改性凹凸棒石以及所述重量份的防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶，在600r/min的转速下剪切分散22min，在温度为61℃条件下，超声31min然后采用120目的筛网过滤，得到所述陶瓷专用抗腐蚀涂料。
经测试，本实施例制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料目测平整光滑，色泽均匀；铅笔硬度为6H，附着力为1级；熔融温度为820℃；耐酸性24小时无异常，在饱和氢氧化钙中浸泡20D不起泡、脱皮。
实施例4
一种陶瓷专用抗腐蚀涂料
陶瓷专用抗腐蚀涂料原料组成重量份为：季戊四醇六丙烯酸酯44kg、N-甲基吡咯烷酮35kg、锆石英1.41kg、瓷粉2.52kg、聚二甲基硅氧烷3.71kg、己二醇丁醚醋酸酯0.86kg、十二碳醇酯1.20kg、凹凸棒石2.62kg、防冻剂0.53kg、六偏磷酸钠0.91kg、古尔胶1.4kg；防冻剂为碳酸钠、氯化钙、木质素磺酸钠、乙二醇按质量比1：0.5：0.6：1.1组成；瓷粉为75％中温瓷粉和25％高温瓷粉混合组成。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的凹凸棒石在温度为43℃条件下干磨7.5h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，继续研磨5.5h，然后过滤，烘干，得到改性凹凸棒石；
S20，所述重量份的锆石英和瓷粉分别球磨13h后干燥，然后混合均匀，加入所述重量份的季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯搅拌至均匀，之后在温度为91℃条件下以2000r/min的转速分散19min，然后将转速调至1000r/min,继续分散14min，得到初级物料；
S30，S20中初级物料中加入S10中改性凹凸棒石以及所述重量份的防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶，在700r/min的转速下剪切分散28min，在温度为64℃条件下，超声34min然后采用180目的筛网过滤，得到所述陶瓷专用抗腐蚀涂料。
经测试，本实施例制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料目测平整光滑，色泽均匀；铅笔硬度为8H，附着力为1级；熔融温度为860℃；耐酸性24小时无异常，在饱和氢氧化钙中浸泡20D不起泡、脱皮。
实施例5
一种陶瓷专用抗腐蚀涂料
陶瓷专用抗腐蚀涂料原料组成重量份为：季戊四醇六丙烯酸酯32kg、N-甲基吡咯烷酮30kg、锆石英1.34kg、瓷粉2.45kg、聚二甲基硅氧烷3.65kg、己二醇丁醚醋酸酯0.81kg、十二碳醇酯1.12kg、凹凸棒石2.55kg、防冻剂0.51kg、六偏磷酸钠0.85kg、古尔胶1.3kg；防冻剂为碳酸钠、氯化钙、木质素磺酸钠、乙二醇按质量比1：0.5：0.6：1.0组成；瓷粉为75％中温瓷粉和25％高温瓷粉混合组成。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的凹凸棒石在温度为42℃条件下干磨7.0h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，继续研磨5.0h，然后过滤，烘干，得到改性凹凸棒石；
S20，所述重量份的锆石英和瓷粉分别球磨12h后干燥，然后混合均匀，加入所述重量份的季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯搅拌至均匀，之后在温度为55℃条件下以1600r/min的转速分散18min，然后将转速调至900r/min,继续分散13min，得到初级物料；
S30，S20中初级物料中加入S10中改性凹凸棒石以及所述重量份的防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶，在650r/min的转速下剪切分散25min，在温度为63℃条件下，超声33min然后采用150目的筛网过滤，得到所述陶瓷专用抗腐蚀涂料。
经测试，本实施例制备的陶瓷专用抗腐蚀涂料目测平整光滑，色泽均匀；铅笔硬度为7H，附着力为1级；熔融温度为780℃；耐酸性24小时无异常，在饱和氢氧化钙中浸泡20D不起泡、脱皮。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种陶瓷专用抗腐蚀涂料，其特征是，所述陶瓷专用抗腐蚀涂料原料组成重量份为：季戊四醇六丙烯酸酯25份～46份、N-甲基吡咯烷酮20份～37份、锆石英1.24份～1.46份、瓷粉2.34份～2.56份、聚二甲基硅氧烷3.55份～3.75份、己二醇丁醚醋酸酯0.75份～0.88份、十二碳醇酯1.02份～1.22份、凹凸棒石2.45份～2.66份、防冻剂0.42份～0.56份、六偏磷酸钠0.75份～0.95份、古尔胶1.0份～1.5份。
2.如权利要求1所述的陶瓷专用抗腐蚀涂料，其特征是，所述防冻剂为碳酸钠、氯化钙、木质素磺酸钠、乙二醇按质量比1：0.5：0.6：0.8～1.2组成。
3.如权利要求1所述的陶瓷专用抗腐蚀涂料，其特征是，所述瓷粉为75％中温瓷粉和25％高温瓷粉混合组成。
4.一种如权利要求1～3中任一项所述的陶瓷专用抗腐蚀涂料的制备方法，其特征是，制备步骤如下：
S10，所述重量份的凹凸棒石干磨5.5h～8.5h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，继续研磨3.5h～6.5h，然后过滤，烘干，得到改性凹凸棒石；
S20，所述重量份的锆石英和瓷粉分别球磨10h～14h后干燥，然后混合均匀，加入所述重量份的季戊四醇六丙烯酸酯、N-甲基吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、己二醇丁醚醋酸酯和十二碳醇酯搅拌至均匀，之后以1200r/min～2200r/min的转速分散15min～20min，然后将转速调至600r/min～1200r/min,继续分散10min～15min，得到初级物料；
S30，S20中初级物料中加入S10中改性凹凸棒石以及所述重量份的防冻剂、六偏磷酸钠、古尔胶，在500r/min～800r/min的转速下剪切分散20min～30min，然后过滤，得到所述陶瓷专用抗腐蚀涂料。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征是，S10中，所述干磨温度为38℃～45℃。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征是，S20中，所述分散温度为45℃～65℃。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征是，S30中，所述过滤之前在温度为60℃～65℃条件下，超声30min～35min。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征是，S30中，所述过滤采用100目～200目的筛网。
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