CN114106600A - 一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，按照质量分数包括以下原料，小分子氟硅材料40‑50％，有机树脂5‑20％，无机增硬材料15‑20％，耐磨助剂5‑10％，表面调整剂1‑5％，颜料1‑20％，助剂1‑10％。本发明采用上述结构的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，添加了大量无机增硬材料，提高涂层的整体硬度、耐磨性能和表面抗划伤性能，兼具优异的抗冲击柔韧性能，同时添加的表面调整剂辅助成膜，增强整个涂层的附着力、耐盐雾、耐酸碱和耐化学品性能，涂料功能增加，适用范围更广。

Description

一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料。
背景技术
涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物体表面，形成粘附牢固、具有一定的强度、连续的固态薄膜，通常称为涂膜、漆膜或涂层。根据各种涂料的功能可以分为防水涂料、防火涂料、氟碳涂料、纳米复合涂料、防污涂料、防腐涂料等，目前涂料正朝着水性化、粉末化、无溶剂化、高固体化发展，其中无机粉末涂料作为一种重要的涂料在诸多领域起着重要作用，但是现有技术中仍然存在无机粉末涂料功能单一，各种无机材料在涂料中不稳定和分散不均匀的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，以解决上述制备无机粉末涂料过程中无机材料在涂料中不稳定和分散不均匀的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，按照质量分数包括以下原料，小分子氟硅材料40-50％，有机树脂5-20％，无机增硬材料15-20％，耐磨助剂5-10％，表面调整剂1-5％，颜料1-20％，助剂1-10％。
优选的，所述小分子氟硅材料为氟碳树脂层包覆的硅类无机材料。
优选的，所述无机增硬材料为丙烯酸树脂包覆的硅铝类无机材料。
优选的，所述耐磨助剂为丙烯酸树脂包覆的无机填料，所述无机填料的粒径为1-10μm。
优选的，所述表面调整剂为纤维类材料，所述纤维类材料的粒径为28-50μm。
优选的，所述助剂包括消泡剂、流平剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、乳化剂、成膜助剂、杀菌剂中的一种或几种。
优选的，所述硅类无机材料和所述无机填料均包括硅酸盐类无机材料。
优选的，所述硅铝类无机材料包括硅铝酸盐无机材料。
一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，将小分子氟硅材料和有机树脂加入预混罐，同时加入无机增硬材料、颜料、耐磨助剂、表面调整剂和助剂，充分分散均匀，经过110℃挤压机熔融挤出破碎，最后通过研磨分离成粉。
本发明的机理为：
1、在小分子氟硅材料中将小分子的硅类无机材料表面用氟碳树脂进行改性，使之表面形成一层氟碳树脂层，在高温下形成一种类似玻璃的物质，提高了硅类无机材料在涂层中的兼容性，也提高了整体涂层的人工老化性能。
2、在无机增硬材料中将硅铝类无机材料表面用丙烯酸树脂进行改性，大大降低其自身的吸油量，提高成膜物质的兼容性，主要作用是增加涂层硬度，提高耐化学品和耐酸碱性能。
3、在耐磨助剂中将无机填料表面用丙烯酸树脂进行改性，大大降低其自身的吸油量，提高成膜物质的兼容性，主要作用是提高涂层的耐磨性能。
4、表面调整剂粒径较小，可以增加涂层的致密性和耐磨性。
5、本发明中的小分子氟硅材料、无机增硬材料和耐磨助剂均采用树脂进行表面改性，使无机物质的表面包覆有树脂，无机物质在涂料中的兼容性更高，使其在涂料中分散性和稳定性较好，在涂料固化形成涂层的过程中，表面调整剂可以上浮至涂层表面，增加涂层表面的致密性，耐磨助剂可以迁移至涂层表面，填充涂层表面剩余的空隙，使涂层表面更加致密，耐磨性更好，各种性能均有所提升，并且耐磨助剂为球型，其弧形面可以缓冲各向应力，增加涂层的爽滑度。
因此，本发明采用上述结构的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，主要由小分子氟硅材料、配合高酸值有机树脂为主要成膜物质，添加大量无机增硬材料，提高涂层的整体硬度、耐磨、表面抗划伤性能，兼具优异的抗冲击等柔韧性能，同时增加一定量的耐磨助剂和表面调整剂辅助成膜，增强整个涂层的附着力，耐盐雾、耐酸碱和耐化学品性能，并且具有一定的抗污能力。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下将对本发明进行进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明并不限于本实施例。
实施例1
一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，按照质量分数包括以下原料，小分子氟硅材料45％，有机树脂10％，无机增硬材料15％，耐磨助剂8％，表面调整剂2％，颜料10％，助剂5％。
小分子氟硅材料为氟碳树脂层包覆的硅酸盐无机材料。
无机增硬材料为丙烯酸树脂包覆的硅铝酸盐无机材料。
耐磨助剂为丙烯酸树脂包覆的硅酸盐无机填料，硅酸盐无机填料的粒径为5μm。
表面调整剂为纤维素，纤维素的粒径为35μm。
助剂包括消泡剂、流平剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、乳化剂、成膜助剂、杀菌剂中的一种或几种。
一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，将小分子氟硅材料和有机树脂加入预混罐，同时加入无机增硬材料、颜料、耐磨助剂、表面调整剂和助剂，充分分散均匀，经过110℃挤压机熔融挤出破碎，最后通过研磨分离成粉。
实施例2
一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，按照质量分数包括以下原料，小分子氟硅材料50％，有机树脂15％，无机增硬材料20％，耐磨助剂10％，表面调整剂3％，颜料15％，助剂6％。
小分子氟硅材料为氟碳树脂层包覆的硅酸盐无机材料。
无机增硬材料为丙烯酸树脂包覆的硅铝酸盐无机材料。
耐磨助剂为丙烯酸树脂包覆的硅酸盐无机填料，硅酸盐无机填料的粒径为3μm。
表面调整剂为纤维素，纤维素的粒径为30μm。
助剂包括消泡剂、流平剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、乳化剂、成膜助剂、杀菌剂中的一种或几种。
一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，将小分子氟硅材料和有机树脂加入预混罐，同时加入无机增硬材料、颜料、耐磨助剂、表面调整剂和助剂，充分分散均匀，经过110℃挤压机熔融挤出破碎，最后通过研磨分离成粉。
实施例3
实施例3与实施例1的不同之处在于实施例3不包含无机增硬材料和耐磨助剂。
实施例4
对实施例1和实施例3制成的无机粉末材料形成的涂层的各种性能进行检测，其中包括涂层硬度、耐磨性能、表面抗划伤性能、耐盐雾性能、耐化学品性能、防火性能。检测结果如下：实施例3的涂层硬度为3-4H，实施例1的涂层硬度提高到6-9H；实施例1的耐磨性能可以提高到7.5L/mol；实施例1的表面抗划伤性能对比实施例3有显著提高；实施例3的耐盐雾性能为2000小时，实施例1的耐盐雾性能提高到4000小时以上；耐化学品性能测试过程中使用丙酮擦拭涂层，实施例3制得的无机粉末涂料形成的涂层在擦洗30次后透底，实施例1制得的无机粉末涂料形成的涂层在擦洗200次以上不透底，耐化学品性能明显提高；实施例3形成涂层的防火等级为B2，实施例1形成涂层的防火等级提高至A2；从以上可以看出，实施例1的无机粉末涂料形成涂层的涂层硬度、耐磨性能、表面抗划伤性能、耐盐雾性能、耐化学品性能和防火性能均优于实施例3，说明实施例1的无机粉末涂料在加入无机增硬材料和耐磨助剂后，无机粉末涂料固化过程中在表面形成致密的涂层，因此使实施例1的无机粉末材料形成的涂层各种性能更加优异。
因此，本发明采用上述结构的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，主要由小分子氟硅材料、配合高酸值有机树脂为主要成膜物质，添加大量无机增硬材料，提高涂层的整体硬度、耐磨、表面抗划伤性能，兼具优异的抗冲击等柔韧性能，同时增加一定量的耐磨助剂和表面调整剂辅助成膜，增强整个涂层的附着力，耐盐雾、耐酸碱和耐化学品性能，并且具有一定的抗污能力。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：按照质量分数包括以下原料，小分子氟硅材料40-50％，有机树脂5-20％，无机增硬材料15-20％，耐磨助剂5-10％，表面调整剂1-5％，颜料1-20％，助剂1-10％。
2.根据权利要求1所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述小分子氟硅材料为氟碳树脂层包覆的硅类无机材料。
3.根据权利要求1所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述无机增硬材料为丙烯酸树脂包覆的硅铝类无机材料。
4.根据权利要求1所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述耐磨助剂为丙烯酸树脂包覆的无机填料，所述无机填料的粒径为1-10μm。
5.根据权利要求1所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述表面调整剂为纤维类材料，所述纤维类材料的粒径为28-50μm。
6.根据权利要求1所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述助剂包括消泡剂、流平剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、乳化剂、成膜助剂、杀菌剂中的一种或几种。
7.根据权利要求2或4所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述硅类无机材料和所述无机填料均包括硅酸盐类无机材料。
8.根据权利要求7所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述硅铝类无机材料包括硅铝酸盐无机材料。
9.根据权利要求1所述的一种以无机物为主体的多功能陶瓷粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，将小分子氟硅材料和有机树脂加入预混罐，同时加入无机增硬材料、颜料、耐磨助剂、表面调整剂和助剂，充分分散均匀，经过110℃挤压机熔融挤出破碎，最后通过研磨分离成粉。
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