CN113912375A - 一种致密陶瓷涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种致密陶瓷涂料，包括A组分、B组分、C组分，A组分包括磷酸、磷酸盐、天然高岭土、偏高岭土、硅质粉、水；B组分包括金属氧化物、氢氧化物、硅灰石、颜料、粉煤灰、水；C组分包括渗透剂、硅酸盐、水。本发明还公开了一种在金属上形成致密陶瓷涂料涂层的方法，首先将A组分与B组分混合后涂覆于金属表面，待固化后再喷涂C组分。本发明具有卓越的耐候性、抗老化性、耐候性、耐热、耐碱以及抗紫外性能，因此是一种性能优良的陶瓷涂料。

Description

一种致密陶瓷涂料
技术领域
本发明涉及陶瓷涂料领域，具体是一种致密陶瓷涂料。
背景技术
陶瓷涂料是一类具有优良耐热，耐紫外，耐候性的不燃涂料，相比于有机涂料，其耐热性耐候性耐紫外性能极佳；同时，当将其应用于金属材料时，又可以提供优良的金属防腐效果；特别是在高原，海洋，荒漠等环境比较恶劣的地方，有机涂层极易老化脱落，不仅影响涂层的美观，而且因涂层失效，极大的影响设备的使用年限和使用安全，专利CN102260423 A公开了一种醇溶性磷酸盐高温长效防腐涂料及其制备方法，该方法组分中含有乳酸乙酯、聚乙烯醇缩丁醛等有机物，于使用过程中抗紫外性能较低，且涂层在大于100℃条件下容易失效。
陶瓷涂层因具有优良的耐候性，耐紫外，耐热等性能，可以使涂层的有效性相比有机涂层有极大的提高，可以极大的提高设备的使用年限。但陶瓷涂料在施工过程中，因发生酸碱中和反应，产生大量的中和热，致使涂料中水分快速汽化，体积急剧膨胀而产生大量无法自身愈合的气孔；同时由于其中的酸组分也可以与金属基体发生反应，而产生氢气，使得气孔进一步增多，这导致陶瓷涂料很容易受到外界水分的渗透，使得基体材料容易被渗透水分侵蚀，而无法达到理想的防腐效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种致密陶瓷涂料，以解决现有技术陶瓷涂料存在的抗紫外性能差、在施工时容易产生气孔的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
本发明一种致密陶瓷涂料，包括A组分、B组分、C组分，A组分、B组分、C组分的体积配比为0.1~1:0.1~1:0.1~1。
A组分包括以下重量百分比的各原料组分：
磷酸1%~60%，
磷酸盐1%~65%，
天然高岭土0%~15%，
偏高岭土0%~15%，
硅质粉1%~15%，
水21%~40%
B组分包括以下重量百分比的各原料组分：
金属氧化物1%~30%，
氢氧化物0.1%~40%，
硅灰石1%~25%，
颜料0%~5%，
粉煤灰0%~25%，
水27%~60%
所述C组分包括以下重量百分比的各原料组分：
渗透剂0%~30%，
硅酸盐10%~50%，
水20%~90%。
本发明中，由于涂层中纳米二氧化钛受光照射时仅有比禁带宽度能量大的光被吸收价带的电子激发至导带结果价带缺少电子即发生空穴这样生成的电子和空穴容易在固体内移动且极强有化学活性，纳米二氧化钛的禁带宽度为2.3eV，收到紫外照射时，价带的电子可激发，激发的电子具有还原性，激发的空穴具有氧化性，激发的电子和空穴在发生各种氧化还原反应后相互之间又可以结合；由于涂层中纳米二氧氧化硅具有极强的紫外吸收，红外反射特性。它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70%以上，对波长800nm 以外的红外光反射率也达70%以上，它添加到涂层中能对涂层形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，能够使本发明配方在兼具陶瓷特例其他优良特性的同时，还具有良好的抗紫外性能。
本发明还公开了一种在金属上形成致密陶瓷涂料涂层的方法，首先将A组分与B组分按体积配比均匀混合，然后涂覆于金属表面形成混合涂层，待混合涂层完全固化后，再喷涂对应体积配比的C组分，通过C组分渗入所述混合涂层的气孔中使气孔密封，C组分一方面渗入混合涂层中的气孔使气孔密封，另一方面C组分与气孔中未完全反应的Ca2+，Mg2+继续反应，进一步提高气孔的密封性。
本发明相比现有技术陶瓷涂料，具有卓越的耐候性、抗老化性，且于常温易固化成膜，与基材具有良好的粘结力、附着力及腐蚀防护性能，所形成的涂层致密，还具有良好的耐候性、耐热、耐碱以及抗紫外性能，因此是一种性能优良的陶瓷涂料。本发明使用寿命长，大幅度降低原料消耗，且使用过程中不产生有毒有害气体。
具体实施方式
以下，将参照具体数据来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
以下将通过具体的实施例来说明本发明的一种致密陶瓷涂料及其使用方法，但是，本领域技术人员将理解的是，下述实施例仅是本发明的制备方法的具体示例，不用于限定其全部。
实施例1
本实施例1中，A组分中各原料组分中，磷酸盐从磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢锂、焦磷酸钠、聚偏磷酸钾中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例1选择磷酸二氢钾。
硅质粉从纳米二氧化硅、石英粉末、泡沫玻璃粉中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例中选择纳米二氧化硅。
A组分中按重量百分比各原料组分的占比为：磷酸31%，磷酸二氢钾20%，天然高岭土15%，纳米二氧化硅5%，水29%。
本实施例1中，B组中各原料组分，金属氧化物从氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化亚铁中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例1中选择氧化镁。
氢氧化物从氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例1中选择氢氧化镁。
颜料从纳米二氧化钛、耐晒黄、钛晴绿、炭黑中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例1中选择纳米二氧化钛。
B组分中按重量百分比各原料组分的占比为：氢氧化镁26%，氧化镁3%，硅灰石25%，纳米二氧化钛5%，水41%。
本实施例1中，C组中各原料组分，渗透剂从渗透剂JFC、快速渗透剂T、高效渗透剂、丝光渗透剂中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例1选择渗透剂JFC。
硅酸盐从硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例1选择硅酸锂。
C组分中按重量百分比各原料组分的占比为：渗透剂JFC10%，硅酸锂10%，水80%。
本实施例1中，致密陶瓷涂料制备方法为：A组分制备方法，在搅拌釜中将31%磷酸缓慢添加到29%的水中，带混合均匀后，分别将20%磷酸二氢钾，15%天然高岭土，和5%纳米二氧化硅继续加入到搅拌釜中，持续搅拌至A组分混合均匀后得到粘性料浆；B组分制备方法，在搅拌釜中将26%氢氧化镁，3%氧化镁，25%硅灰石，5%纳米二氧化钛缓慢的加入到的41%水中，至完全搅拌均匀后得到粘性料浆；C组分制备方法，将10%JFC渗透剂，10%硅酸锂加入到80%的水中，至完全搅拌均匀后得到粘性料浆。
本实施例1中，所获得的致密陶瓷涂料采用以下方法在金属上形成涂层：首先将待处理金属进行打磨或喷砂处理，去除金属表面的油污；然后选择比例为0.2:1:0.5的A组分、B组分、C组分将A组分与B组分均匀混合，喷涂或涂抹于金属表面形成混合涂层，待混合涂层完全固化后，再在混合涂层上喷涂与C组分，使得C组分缓慢均匀的渗入混合涂层固化后产生的气孔中，使气孔密封，且C组分中有效成分与气孔中未完全反应的Ca2+，Mg2+继续反应，进一步提高气孔的密封性。最终形成的致密陶瓷涂料涂层的性能如表1所示。
表1为实施例1的成品性能检测数据。
固含量 100%
A,B料固化时间 30 S~60 s
柔韧性 15 %
耐介质性能 良
推荐厚度 0.5~0.7 mm
耐盐雾 1080 HRS
附着力 10.1MP
实施例2
本实施例2中，A组分中各原料组分中，磷酸盐从磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢锂、焦磷酸钠、聚偏磷酸钾中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例1选择磷酸二氢钾。
硅质粉从纳米二氧化硅、石英粉末、泡沫玻璃粉中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例中选择纳米二氧化硅、泡沫玻璃粉。
A组分中按重量百分比各原料组分的占比为：磷酸15%，磷酸二氢钾46%，天然高岭土15%，纳米二氧化硅3%，泡沫玻璃粉2%，水19%。
本实施例2中，B组中各原料组分，金属氧化物从氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化亚铁中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例2中选择氧化镁。
氢氧化物从氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例2中选择氢氧化镁。
颜料从纳米二氧化太钛、耐晒黄、钛晴绿、炭黑中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例2中选择纳米二氧化钛。
B组分中按重量百分比各原料组分的占比为：氢氧化镁20%，氧化镁12%，硅灰石15%，纳米二氧化钛5%，水48%。
本实施例2中，C组中各原料组分，渗透剂从渗透剂JFC、快速渗透剂T、高效渗透剂、丝光渗透剂中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例2选择快速渗透剂T。
硅酸盐从硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例2选择硅酸锂。
C组分中按重量百分比各原料组分的占比为：快速渗透剂T10%，硅酸锂10%，水80%。
本实施例2中，致密陶瓷涂料制备方法为：A组分制备方法，在搅拌釜中将15%磷酸缓慢添加到19%的水中，带混合均匀后，分别将20%磷酸二氢钾，15%天然高岭土，3%纳米二氧化硅和泡沫玻璃粉2%继续加入到搅拌釜中，持续搅拌至A组分混合均匀后得到粘性料浆；B组分制备方法，在搅拌釜中将20%氢氧化镁，12%氧化镁，15%硅灰石，5%纳米二氧化钛缓慢的加入到的48%水中，至完全搅拌均匀后得到粘性料浆；C组分制备方法，将10%快速渗透剂T，10%硅酸锂加入到80%的水中，至完全搅拌均匀后得到粘性料浆。
本实施例2中，所获得的致密陶瓷涂料采用以下方法在金属上形成涂层：首先将待处理金属进行打磨或喷砂处理，去除金属表面的油污；然后选择比例为0.3:1:0.5的A组分、B组分、C组分，将A组分与B组分均匀混合，喷涂或涂抹于金属表面形成混合涂层，待混合涂层完全固化后，再在混合涂层上喷涂C组分，使得C组分缓慢均匀的渗入混合涂层固化后产生的气孔中，使气孔密封，且C组分中有效成分与气孔中未完全反应的Ca2+，Mg2+继续反应，进一步提高气孔的密封性。最终形成的致密陶瓷涂料涂层的性能如表2所示。
表2为实施例2的成品性能检测数据。
固含量 100%
A,B料固化时间 45 S~90 s
柔韧性 18 %
硬度 17.5~22 MPa
耐介质性能 良
推荐厚度 0.5~0.7 mm
耐盐雾 1080 HRS
附着力 10.9MP
实施例3
本实施例3中，A组分中各原料组分中，磷酸盐从磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢锂、焦磷酸钠、聚偏磷酸钾中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例3选择磷酸二氢钾。
硅质粉从纳米二氧化硅、石英粉末、泡沫玻璃粉中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例中选择纳米二氧化硅、石英粉末。
A组分中按重量百分比各原料组分的占比为：磷酸5%，磷酸二氢钾34%，天然高岭土15%，纳米二氧化硅4%、石英粉末1%，水46%。
本实施例3中，B组中各原料组分，金属氧化物从氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化亚铁中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例3中选择氧化镁。
氢氧化物从氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例3中选择氢氧化镁。
颜料从纳米二氧化钛、耐晒黄、钛晴绿、炭黑中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例3中选择纳米二氧化钛和炭黑。
B组分中按重量百分比各原料组分的占比为：氢氧化镁26%，氧化镁3%，硅灰石25%，纳米二氧化钛3%，炭黑2%，水41%。
本实施例3中，C组中各原料组分，渗透剂从渗透剂JFC、快速渗透剂T、高效渗透剂、丝光渗透剂中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例3选择渗透剂JFC。
硅酸盐从硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中选择任意一种或几种的任意比例混合，本实施例2选择硅酸锂。
C组分中按重量百分比各原料组分的占比为：渗透剂JFC10%，硅酸锂10%，水80%。
本本实施例2中，致密陶瓷涂料制备方法为：A组分制备方法，在搅拌釜中将5%磷酸缓慢添加到46%的水中，带混合均匀后，分别将34%磷酸二氢钾，15%天然高岭土，4%纳米二氧化硅和石英粉末1%继续加入到搅拌釜中，持续搅拌至A组分混合均匀后得到粘性料浆；B组分制备方法，在搅拌釜中将26%氢氧化镁，3%氧化镁，25%硅灰石，3%纳米二氧化钛和2%炭黑缓慢的加入到的41%水中，至完全搅拌均匀后得到粘性料浆；C组分制备方法，将10%渗透剂JFC，10%硅酸锂加入到80%的水中，至完全搅拌均匀后得到粘性料浆。
本实施例2中，所获得的致密陶瓷涂料采用以下方法在金属上形成涂层：首先将待处理金属进行打磨或喷砂处理，去除金属表面的油污；然后选择比例为0.15:1:0.5的A组分、B组分、C组分，将A组分与B组分均匀混合，喷涂或涂抹于金属表面形成混合涂层，待混合涂层完全固化后，再在混合涂层上喷涂C组分，使得C组分缓慢均匀的渗入混合涂层固化后产生的气孔中，使气孔密封，且C组分中有效成分与气孔中未完全反应的Ca2+，Mg2+继续反应，进一步提高气孔的密封性。最终形成的致密陶瓷涂料涂层的性能如表3所示。
表3为实施例3的成品性能检测数据。
固含量 100%
A,B料固化时间 45 S~90 s
柔韧性 18 %
硬度 17.5~22 MPa
耐介质性能 良
推荐厚度 0.5~0.7 mm
耐盐雾 1080 HRS
附着力 11.2MP
从表1、表2、表3可以看出随着磷酸含量用量的降低，A与B组分的固化时间加长，但涂层的附着力随着固化时间的加长而增强。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (9)

1.一种致密陶瓷涂料，其特征在于：包括A组分、B组分、C组分，其中A组分、B组分、C组分的体积配比为0.1~1:0.1~1:0.1~1；
所述A组分包括以下重量百分比的各原料组分：
磷酸1%~60%，
磷酸盐1%~65%，
天然高岭土0%~15%，
偏高岭土0%~15%，
硅质粉1%~15%，
水：21%~40%
所述B组分包括以下重量百分比的各原料组分：
金属氧化物1%~30%，
氢氧化物0.1%~40%，
硅灰石1%~25%，
颜料0%~5%，
粉煤灰0%~25%，
水27%~60%
所述C组分包括以下重量百分比的各原料组分：
渗透剂0%~30%，
硅酸盐10%~50%，
水20%~90%。
2.根据权利要求1所述的一种致密陶瓷涂料，其特征在于：所述A组分中，磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢锂、焦磷酸钠、聚偏磷酸钾中的任意一种或几种的任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种致密陶瓷涂料，其特征在于：所述A组分中，硅质粉为纳米二氧化硅、石英粉末、泡沫玻璃粉的任意一种或几种的任意比例混合。
4.根据权利要求1所述的一种致密陶瓷涂料，其特征在于：所述B组分中，金属氧化物为氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化亚铁中的任意一种或几种的任意比例混合。
5.根据权利要求1所述的一种致密陶瓷涂料，其特征在于：所述B组分中，氢氧化物为氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中的任意一种或几种的任意比例混合。
6.根据权利要求1所述的一种致密陶瓷涂料，其特征在于：所述B组分中，颜料为纳米二氧化钛、耐晒黄、钛晴绿、炭黑中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种致密陶瓷涂料，其特征在于：所述C组分中，渗透剂为渗透剂JFC、快速渗透剂T、高效渗透剂、丝光渗透剂中的任意一种或几种的任意比例混合。
8.根据权利要求1所述的一种致密陶瓷涂料，其特征在于：所述C组分中，硅酸盐为硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中的任意一种或几种的任意比例混合。
9.一种在金属上形成如权利要求1所述致密陶瓷涂料涂层的方法，其特征在于：首先将A组分与B组分按体积配比均匀混合，然后涂覆于金属表面形成混合涂层，待所述混合涂层完全固化后，再喷涂对应体积配比的C组分，通过C组分使混合涂层的气孔密封。
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