CN112125639A - 一种高性能陶瓷复合涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能陶瓷复合涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能陶瓷复合涂料及其制备方法，包括以下重量份的原料：硅溶胶溶液、纳米陶瓷粉末、纳米氧化铝、硅酸钾溶液、玻璃纤维、碳纤维粉等，涂料制备方法如下：将纳米陶瓷粉末、纳米氧化铝、玻璃纤维等混合得混合粉料；将硅溶胶溶液、硅酸钾溶液、聚丙烯酸酯树脂和氢氧化镁、聚磷酸铵搅拌均匀；将混合粉料分三次加入；最后加入消泡剂混匀。本发明的有益效果为：制备得到的纳米陶瓷粉末使得涂料的涂层具有很强的抗氧化与耐高温性能，涂层的硬度大大提高，极大的延长了使用寿命，且无毒无害，涂层可以耐高温，耐酸耐碱，耐磨绝缘，力学和物理性能好。

Description

一种高性能陶瓷复合涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体是指一种高性能陶瓷复合涂料及其制备方法。
背景技术
涂料，在中国传统名称为油漆，是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料在人们的生产和生活中应用很多，防火涂料与隔热涂料就是其中一种。目前，市面上陶瓷复合涂料的硬度、耐热性、耐候性、耐化学品性都不够好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种高性能陶瓷复合涂料及其制备方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种高性能陶瓷复合涂料，包括以下重量份的原料：硅溶胶溶液20-30份，纳米陶瓷粉末10-15份，纳米氧化铝10-15份，硅酸钾溶液10-15份，玻璃纤维10-12份，碳纤维粉3-5份，氧化锌粉2-3份，磷酸锌1-2份，云母粉3-5份，聚丙烯酸酯树脂10-20份，去离子水15-30份，氢氧化镁5-10份，聚磷酸铵5-10份，消泡剂2-3份；所述纳米陶瓷粉末包括：纳米氮化硅10-15份，纳米氧化镁8-12份，纳米碳化钛3-5份，纳米硅酸锆5-8份；所述硅酸钾溶液为质量浓度10-30％的二氧化硅与氧化钾混合液，二氧化硅与氧化钾的质量比为5:1。
所述高性能陶瓷复合涂料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将纳米陶瓷粉末、纳米氧化铝、玻璃纤维、碳纤维粉、氧化锌粉、磷酸锌、云母粉混合均匀，过筛，得混合粉料备用；
(2)将硅溶胶溶液、硅酸钾溶液加入搅拌机中，再加入聚丙烯酸酯树脂和氢氧化镁、聚磷酸铵，搅拌均匀；
(3)将混合粉料分三次加入搅拌机：每次取三分之一的混合粉料于容器中，倒入三分之一去离子水搅拌均匀，然后加入搅拌机混合均匀；
(4)最后加入消泡剂混匀即得。
进一步的，步骤(2)中搅拌速度为2000r/min～3000r/min，搅拌时间15min；
进一步的，步骤(3)中搅拌速度为3000r/min～4000r/min，三次加料后的搅拌时间分别为20min、40min、60min。
本发明的有益效果为：制备得到的纳米陶瓷粉末使得涂料的涂层具有很强的抗氧化与耐高温性能，涂层的硬度大大提高，极大的延长了使用寿命，且无毒无害，涂层可以耐高温，耐酸耐碱，耐磨绝缘，力学和物理性能好；氢氧化镁与聚磷酸铵的混合物增强了产品的耐火等级；纳米氧化铝与纳米陶瓷粉末结合极大地满足了涂层在常温和高温下抗挠曲性能，满足热稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种高性能陶瓷复合涂料，包括以下重量份的原料：硅溶胶溶液20份，纳米陶瓷粉末10份，纳米氧化铝10份，硅酸钾溶液10份，玻璃纤维10份，碳纤维粉3份，氧化锌粉2份，磷酸锌1份，云母粉3份，聚丙烯酸酯树脂10份，去离子水15份，氢氧化镁5份，聚磷酸铵5份，消泡剂2份；所述纳米陶瓷粉末包括：纳米氮化硅10份，纳米氧化镁8份，纳米碳化钛3份，纳米硅酸锆5份；所述硅酸钾溶液为质量浓度10％的二氧化硅与氧化钾混合液，二氧化硅与氧化钾的质量比为5:1。
所述高性能陶瓷复合涂料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将纳米陶瓷粉末、纳米氧化铝、玻璃纤维、碳纤维粉、氧化锌粉、磷酸锌、云母粉混合均匀，过筛，得混合粉料备用；
(2)将硅溶胶溶液、硅酸钾溶液加入搅拌机中，再加入聚丙烯酸酯树脂和氢氧化镁、聚磷酸铵，搅拌均匀，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间15min；
(3)将混合粉料分三次加入搅拌机：每次取三分之一的混合粉料于容器中，倒入三分之一去离子水搅拌均匀，然后加入搅拌机混合均匀，搅拌速度为3000r/min，三次加料后的搅拌时间分别为20min、40min、60min；
(4)最后加入消泡剂混匀即得。
实施例二
一种高性能陶瓷复合涂料，包括以下重量份的原料：硅溶胶溶液25份，纳米陶瓷粉末12份，纳米氧化铝12份，硅酸钾溶液12份，玻璃纤维11份，碳纤维粉4份，氧化锌粉2.5份，磷酸锌1.5份，云母粉4份，聚丙烯酸酯树脂15份，去离子水22份，氢氧化镁8份，聚磷酸铵8份，消泡剂2.5份；所述纳米陶瓷粉末包括：纳米氮化硅12份，纳米氧化镁10份，纳米碳化钛4份，纳米硅酸锆6份；所述硅酸钾溶液为质量浓度20％的二氧化硅与氧化钾混合液，二氧化硅与氧化钾的质量比为5:1。
所述高性能陶瓷复合涂料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将纳米陶瓷粉末、纳米氧化铝、玻璃纤维、碳纤维粉、氧化锌粉、磷酸锌、云母粉混合均匀，过筛，得混合粉料备用；
(2)将硅溶胶溶液、硅酸钾溶液加入搅拌机中，再加入聚丙烯酸酯树脂和氢氧化镁、聚磷酸铵，搅拌均匀，搅拌速度为2500r/min，搅拌时间15min；
(3)将混合粉料分三次加入搅拌机：每次取三分之一的混合粉料于容器中，倒入三分之一去离子水搅拌均匀，然后加入搅拌机混合均匀，搅拌速度为3500r/min，三次加料后的搅拌时间分别为20min、40min、60min；
(4)最后加入消泡剂混匀即得。
实施例三
一种高性能陶瓷复合涂料，包括以下重量份的原料：硅溶胶溶液30份，纳米陶瓷粉末15份，纳米氧化铝15份，硅酸钾溶液15份，玻璃纤维12份，碳纤维粉5份，氧化锌粉3份，磷酸锌2份，云母粉5份，聚丙烯酸酯树脂20份，去离子水30份，氢氧化镁10份，聚磷酸铵10份，消泡剂3份；所述纳米陶瓷粉末包括：纳米氮化硅15份，纳米氧化镁12份，纳米碳化钛5份，纳米硅酸锆8份；所述硅酸钾溶液为质量浓度30％的二氧化硅与氧化钾混合液，二氧化硅与氧化钾的质量比为5:1。
所述高性能陶瓷复合涂料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将纳米陶瓷粉末、纳米氧化铝、玻璃纤维、碳纤维粉、氧化锌粉、磷酸锌、云母粉混合均匀，过筛，得混合粉料备用；
(2)将硅溶胶溶液、硅酸钾溶液加入搅拌机中，再加入聚丙烯酸酯树脂和氢氧化镁、聚磷酸铵，搅拌均匀，搅拌速度为3000r/min，搅拌时间15min；
(3)将混合粉料分三次加入搅拌机：每次取三分之一的混合粉料于容器中，倒入三分之一去离子水搅拌均匀，然后加入搅拌机混合均匀，搅拌速度为4000r/min，三次加料后的搅拌时间分别为20min、40min、60min；
(4)最后加入消泡剂混匀即得。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，只是本发明的实施方式之一，实际的实施方式并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高性能陶瓷复合涂料，其特征在于：包括以下重量份的原料：硅溶胶溶液20-30份，纳米陶瓷粉末10-15份，纳米氧化铝10-15份，硅酸钾溶液10-15份，玻璃纤维10-12份，碳纤维粉3-5份，氧化锌粉2-3份，磷酸锌1-2份，云母粉3-5份，聚丙烯酸酯树脂10-20份，去离子水15-30份，氢氧化镁5-10份，聚磷酸铵5-10份，消泡剂2-3份；所述纳米陶瓷粉末包括：纳米氮化硅10-15份，纳米氧化镁8-12份，纳米碳化钛3-5份，纳米硅酸锆5-8份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能陶瓷复合涂料，其特征在于：所述硅酸钾溶液为质量浓度10-30％的二氧化硅与氧化钾混合液，二氧化硅与氧化钾的质量比为5:1。
3.一种高性能陶瓷复合涂料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)将纳米陶瓷粉末、纳米氧化铝、玻璃纤维、碳纤维粉、氧化锌粉、磷酸锌、云母粉混合均匀，过筛，得混合粉料备用；
(2)将硅溶胶溶液、硅酸钾溶液加入搅拌机中，再加入聚丙烯酸酯树脂和氢氧化镁、聚磷酸铵，搅拌均匀；
(3)将混合粉料分三次加入搅拌机：每次取三分之一的混合粉料于容器中，倒入三分之一去离子水搅拌均匀，然后加入搅拌机混合均匀；
(4)最后加入消泡剂混匀即得。
4.根据权利要求3所述的一种高性能陶瓷复合涂料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中搅拌速度为2000r/min～3000r/min，搅拌时间15min。
5.根据权利要求3所述的一种高性能陶瓷复合涂料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中搅拌速度为3000r/min～4000r/min，三次加料后的搅拌时间分别为20min、40min、60min。
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