CN114806241A - 一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及到一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料及其制备方法。其制备原料包括A组分和B组分；以重量份计，所述A组分包括30～60份的浆料、20～25份的填料和10～25份的助剂；所述B组分包括30～40份的稀释剂和30～60份的陶瓷基料。本发明中的涂料是已经过浆料、无机填料等在助剂作用下与无机硅酸盐陶瓷基料之间相互杂化作用后制得，具有优异的抗碱作用，优异的耐老化级硬度，能够满足各个领域的应用要求。此外，本申请中的陶瓷涂料中采用天然矿物质原材料精心配制而成，不含甲醛，以及其它挥发性溶剂，不添加重金属，VOC含量几乎为零，对环境无污染，环保。

Description

一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及到一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料及其制备方法。
背景技术
当前，随着国内、外建筑装饰行业、工业船舶、钢铁等行业的发展，涂料市场的需求越来越大，质量要求也越来越高。但是，现在普遍使用的普通乳胶漆，其属于有机涂料，它的构成成分主要是合成树脂、胶黏剂(含有：甲醛、重金属等)和其他填料，挥发性有机化合物的释放，使其在打开盖子时有刺鼻气味，为了掩盖这一刺鼻气味，需在乳胶漆中添加香料，这就使技术工人在施工时需要佩戴口罩；而且工人在使用时，需要添加稀释剂，稀释剂的比例需要严格控制，其风险高；由于含有胶黏剂，容易粘结灰尘，造成污染。
针对上述问题，虽然也兴起了一些无机涂料产品，但是传统的无机涂料产品的硬度、防火性能、抗碱性能等还有地提高，并不能满足外建筑装饰等领域的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于解决市场上无机涂料在使用和功能性能方面的不足，特别是硬度，A级防火，耐人工老化，抗碱，防霉方面的不足。为了提高防霉，抗碱，硬度，阻燃，耐人工老化持续长效，特提供一种优于市场水性涂料的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料以及其制备方法。具有施工方便，要求不高，成本低廉，不需要专业施工同样达到理想效果，并且完善和提高有机涂料的功能。
具体的，本申请的第一方面提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料包括A组分和B组分；以重量份计，所述A组分包括30～60份的浆料、20～25份的填料和10～25份的助剂；所述B组分包括30～40份的稀释剂和30～60份的陶瓷基料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述陶瓷基料由4～10wt％改性碳化硅、15～30wt％改性硅酸钾、0.6～2.0wt％磷酸二氢铝溶液、0.5～6wt％有机溶剂以及余量的含铝溶液组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述改性硅酸钾为纳米改性制得的硅酸钾溶液，其固含量为25～30wt％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述磷酸二氢铝溶液中铝含量不低于5wt％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述改性碳化硅的粒径不高于200微米。
作为本发明的一种优选技术方案，所述填料包括钛白粉和改性氧化铝。
作为本发明的一种优选技术方案，所述浆料由以下重量份成份组成：稀释剂10-15份，羟乙基纤维素1-2份，润湿剂0.1-1份，分散剂0.1-1份，多功能助剂0.1-0.6份，消泡剂0.1-0.8份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述助剂由以下重量份组成：分散介质2-8份，消泡剂0.1-0.8份，流变剂0.2-1份，多功能助剂0.1-0.3份，增稠剂0.1-0.6份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述多功能助剂为疏水改性聚氨酯。
本发明的第二个方面提供了如上所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入分散介质，消泡剂，增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
有益效果：本发明中的涂料是已经过浆料、无机填料等在助剂作用下与无机硅酸盐陶瓷基料之间相互杂化作用后制得，具有优异的抗碱作用，优异的耐老化级硬度，能够满足各个领域的应用要求。此外，本申请中的陶瓷涂料中采用天然矿物质原材料精心配制而成，不含甲醛，以及其它挥发性溶剂，不添加重金属，VOC含量几乎为零，对环境无污染，环保。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
本发明一方面提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料包括A组分和B组分；以重量份计，所述A组分包括30～60份的浆料、20～25份的填料和10～25份的助剂；所述B组分包括30～40份的稀释剂和30～60份的陶瓷基料。本申请中的所述无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备原料，以重量份计，包括30～60份的浆料、20～25份的填料、10～25份的助剂、30～40份的稀释剂和30～60份的陶瓷基料；将其分为A组分和B组分，其中的A组分包括所述浆料、填料和助剂，B组分包括所述稀释剂和陶瓷基料。
在一些实施方式中，所述陶瓷基料由4～10wt％改性碳化硅、15～30wt％改性硅酸钾、0.6～2.0wt％磷酸二氢铝溶液、0.5～6wt％有机溶剂以及余量的含铝溶液组成。
本申请中所述改性碳化硅为复配改性的微米级碳化硅；在一些优选的实施方式中，所述改性碳化硅的粒径不高于200微米；进一步优选的，所述复配改性的微米级碳化硅由粒径为120～130微米的碳化硅与粒径为210～215微米的碳化硅组成；进一步优选的其配比为2:1，可以选用东莞佰特研磨材料有限公司的120#黑碳化硅和80#黑碳化硅以2:1的比例复配使用。
在一些实施方式中，所述改性硅酸钾为纳米改性制得的稳定化硅酸钾溶液；在一些优选的实施方式中，其固含量为25～30wt％；进一步优选的，其密度为1.18～1.22g/ml；进一步优选的，其pH值为11～12，可以选用大洋化工有限公司的高二氧化硅含量硅酸钾溶液。
本申请中所述的磷酸二氢铝溶液时一种无色、无味粘稠透明电解质溶液。在一些实施方式中，所述磷酸二氢铝溶液中铝含量不低于5wt％。可以选用新乡市炬能耐材有限公司的AP135磷酸二氢铝溶液。
本申请中对所述陶瓷基料中的有机溶剂的具体选择并不作特殊限定，可以选用本领域技术人员所熟知的各类有机溶剂，包括但不限于乙醇；在一些优选的实施方式中，所述有机溶剂选用无水乙醇。
本申请中所述陶瓷基料中的所述含铝溶液是铝溶胶；铝溶胶是水合氧化铝凝胶在稳定剂的作用下分散成数十纳米到上百纳米大小颗粒的较为稳定的胶体溶液。铝溶胶中心粒子(Al O·nH2O)的高度分散，进一步脱水可成为活性氧化铝，具有较高的表面能和化学活性，比较容易与有关组分生成新的氧化铝合成物。优选的，所述铝溶胶为纳米氧化铝溶胶，化学分子式为a(Al2O3·nH O)·bHx·cH2O，其中:Al2O3·nH2O为水合氧化铝，Hx为胶溶剂，系数：b<a、c、n。可以选用山东利尔新材股份有限公司的铝溶胶20。
本申请的一些实施方式中，在一些实施方式中，所述浆料由以下重量份成份组成：稀释剂10-15份，羟乙基纤维素1-2份，润湿剂0.1-1份，分散剂0.1-1份，多功能助剂0.1-0.6份，消泡剂0.1-0.8份。
本申请中所述稀释剂为水。
所述羟乙基纤维素化学式为(C2H6O2)n，是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体，由碱性纤维素和环氧乙烷(或氯乙醇)经醚化反应制备而成，其具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性。本发明中可以选用陶氏QP300羟乙基纤维素。
本发明的所述润湿剂能使固体物料更易被水浸湿的物质。通过降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，从而把固体物料润湿。所述润湿剂包括但不限于六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠、焦磷酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚、高分子聚合物中的一种或多种；优选的，所述润湿剂为六偏磷酸钠。
本发明中对所述分散剂的具体选择并不做特殊限定，包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇A、戊醇、乙二醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜中的一种或多种，进一步的本发明所述润湿剂为乙醇和乙二醇的混合物，所述丙二醇和乙二醇的质量比为(1-3)：1；优选的为2.5:1。
在一些实施方式中，所述多功能助剂为水性非离子缔合型流变改性剂，具体为疏水改性聚氨酯，在本申请的陶瓷涂料中提供的流动和流平性、均匀的成膜性能、光泽展现性和高增稠效率。可以选用美国陶氏罗门哈斯增稠剂RM-12W。
本申请中所述消泡剂是一种能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质。本发明对所述消泡剂没有特殊限定，所述消泡剂可以是脂肪酸酯、长链醇、有机磷酸酯、脂肪酸酰胺、十八烷基异氰酸酯、聚硅氧烷共聚物中的一种或多种。优选的，所述消泡剂为中联邦B-313有机硅消泡剂。
本申请中的填料可以选用本领域技术人员所熟知的各类成分，包括但不限于载体纳米银、钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、氧化铝等。在一些实施方式中，所述填料包括钛白粉和改性氧化铝。优选的，所述钛白粉和改性氧化铝的重量比例为(2～4)：(1～2)。所述改性氧化铝为纳米级氧化铝和微米级氧化铝复配改性的氧化铝；进一步优选的，所述纳米级氧化铝和微米级氧化铝配比为2:1；进一步优选的，所述纳米级氧化铝的粒径为50～120nm，所述微米级氧化铝的粒径为20～50微米。本申请中所述钛白粉选用微米级的工业钛白粉即可。
在一些实施方式中，所述助剂由以下重量份组成：分散介质2-8份，消泡剂0.1-0.8份，流变剂0.2-1份，多功能助剂0.1-0.3份，增稠剂0.1-0.6份。
本申请的助剂中所述的分散剂即为上述浆料中的分散介质，即可以选用丙二醇作为分解介质即可。本申请中所述消泡剂选用与所述浆料中的消泡剂相同的成分。本申请中所述流变剂即为改善涂料体系的粘度和流变性能的助剂，可以选用本领域技术人员所熟知的各类流变剂组分，例如ARKEMA/阿科玛型号MT流变改性助剂。本申请中所述的，多功能助剂与所述浆料中的多功能助剂相同，可以选用美国陶氏罗门哈斯增稠剂RM-12W。本申请中的增稠剂即为调整体系稠度和黏性的助剂，可以选用市面上的产品，例如TT-935。
申请人在完成本发明的过程中发现，通过对填料中的改性氧化铝的组分和配比的调控在一定程度上改善涂料的耐燃性能和抗泛碱性能。当选用纳米级氧化铝和微米级氧化铝以2:1质量配比复配的氧化铝和钛白粉作为填料时，涂料的抗泛碱性能得到一定的提升。可能是由于纳米级氧化铝和微米级氧化铝在上述配比下，能够均匀的分散在陶瓷涂料体系中，形成大粒径氧化铝均匀分散，而在大粒径周围有小粒径的氧化铝均匀分散的体系，从而改善涂料固化后的致密度，避免环境中的碱性成分的渗入。此外，申请人发现在选用上述改性氧化铝的同时，复配特定粒径的碳化硅以及特定组分和配比的分散剂、功能助剂等成分时，能够在很大程度上促进上述涂料的抗泛碱性能。申请人推测是由于上述组分之间的协同作用下，涂料在固化时A组分和B组分之间多重有机、无机网络，并且利用上述均匀分散在这些多重网络之间的不同粒径的改性氧化铝、碳化硅等成分，使固化后的涂料形成高度紧密排列的网络结构，有效阻碍环境中水分、碱性或酸性成分往内部的渗透，进一步改善其抗泛碱以及耐燃性能。
本发明的第二个方面提供了如上所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入分散介质，消泡剂，增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料，以重量份计，包括45份的浆料、22份的填料、18份的助剂、35份的稀释剂和50份的陶瓷基料。
其中，所述浆料由以下重量配比的成份组成：稀释剂12份，羟乙基纤维素1.3份，润湿剂0.4份，分散剂0.8份，多功能助剂0.3份，消泡剂0.3份；所述填料由以下重量配比的成份组成：钛白份14份，改性氧化铝8份；所述助剂由以下重量配比的成份组成：丙二醇5份，消泡剂0.3份，流变剂0.6份，多功能助剂0.2份，TT-935增稠剂0.3份；所述陶瓷基料由以下重量配比的成份组成：无水乙醇2.6wt％、改性碳化硅6.6wt％、改性铝溶液余量、改性硅酸钾24wt％、磷酸二氢铝溶液1.2wt％。其中：所述稀释剂为水；所述羟乙基纤维素为陶氏QP300羟乙基纤维素；所述润湿剂为六偏磷酸钠；所述分散剂为丙二醇和乙二醇的混合物(质量比为2.5:1)；所述多功能助剂为美国陶氏罗门哈斯增稠剂RM-12W；所述消泡剂为中联邦B-313有机硅消泡剂；所述改性氧化铝为纳米级氧化铝和微米级氧化铝以2:1质量配比复配的氧化铝，纳米级氧化铝的粒径为80nm，微米级氧化铝的粒径为45微米；流变剂为ARKEMA/阿科玛型号MT流变改性助剂；所述改性碳化硅为东莞佰特研磨材料有限公司的120#黑碳化硅和80#黑碳化硅以2:1的比例复配的改性碳化硅；所述改性铝溶液为山东利尔新材股份有限公司的铝溶胶20；所述改性硅酸钾为大洋化工有限公司的高二氧化硅含量硅酸钾溶液；所述磷酸二氢铝溶液为新乡市炬能耐材有限公司的AP135磷酸二氢铝溶液。
上述无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入丙二醇，消泡剂，TT-935增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
实施例2
本实施例提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料，以重量份计，包括45份的浆料、22份的填料、18份的助剂、35份的稀释剂和50份的陶瓷基料。
其中，所述浆料由以下重量配比的成份组成：稀释剂12份，羟乙基纤维素1.3份，润湿剂0.4份，分散剂0.8份，多功能助剂0.3份，消泡剂0.3份；所述填料由以下重量配比的成份组成：钛白份14份，改性氧化铝8份；所述助剂由以下重量配比的成份组成：丙二醇5份，消泡剂0.3份，流变剂0.6份，多功能助剂0.2份，TT-935增稠剂0.3份；所述陶瓷基料由以下重量配比的成份组成：无水乙醇2.6wt％、改性铝溶液余量、改性硅酸钾24wt％、磷酸二氢铝溶液1.2wt％。其中：所述稀释剂为水；所述羟乙基纤维素为陶氏QP300羟乙基纤维素；所述润湿剂为六偏磷酸钠；所述分散剂为丙二醇和乙二醇的混合物(质量比为2.5:1)；所述多功能助剂为美国陶氏罗门哈斯增稠剂RM-12W；所述消泡剂为中联邦B-313有机硅消泡剂；所述改性氧化铝为纳米级氧化铝和微米级氧化铝以2:1质量配比复配的氧化铝，纳米级氧化铝的粒径为80nm，微米级氧化铝的粒径为45微米；流变剂为ARKEMA/阿科玛型号MT流变改性助剂；所述改性铝溶液为山东利尔新材股份有限公司的铝溶胶20；所述改性硅酸钾为大洋化工有限公司的高二氧化硅含量硅酸钾溶液；所述磷酸二氢铝溶液为新乡市炬能耐材有限公司的AP135磷酸二氢铝溶液。
上述无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入丙二醇，消泡剂，TT-935增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
实施例3
本实施例提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料，以重量份计，包括45份的浆料、22份的填料、18份的助剂、35份的稀释剂和50份的陶瓷基料。
其中，所述浆料由以下重量配比的成份组成：稀释剂12份，羟乙基纤维素1.3份，润湿剂0.4份，分散剂0.8份，多功能助剂0.3份，消泡剂0.3份；所述填料由以下重量配比的成份组成：钛白份14份，改性氧化铝8份；所述助剂由以下重量配比的成份组成：丙二醇5份，消泡剂0.3份，流变剂0.6份，多功能助剂0.2份，TT-935增稠剂0.3份；所述陶瓷基料由以下重量配比的成份组成：无水乙醇2.6wt％、改性碳化硅6.6wt％、改性铝溶液余量、磷酸二氢铝溶液1.2wt％。其中：所述稀释剂为水；所述羟乙基纤维素为陶氏QP300羟乙基纤维素；所述润湿剂为六偏磷酸钠；所述分散剂为丙二醇和乙二醇的混合物(质量比为2.5:1)；所述多功能助剂为美国陶氏罗门哈斯增稠剂RM-12W；所述消泡剂为中联邦B-313有机硅消泡剂；所述改性氧化铝为纳米级氧化铝和微米级氧化铝以2:1质量配比复配的氧化铝，纳米级氧化铝的粒径为80nm，微米级氧化铝的粒径为45微米；流变剂为ARKEMA/阿科玛型号MT流变改性助剂；所述改性碳化硅为东莞佰特研磨材料有限公司的120#黑碳化硅和80#黑碳化硅以2:1的比例复配的改性碳化硅；所述改性铝溶液为山东利尔新材股份有限公司的铝溶胶20；所述磷酸二氢铝溶液为新乡市炬能耐材有限公司的AP135磷酸二氢铝溶液。
上述无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入丙二醇，消泡剂，TT-935增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
实施例4
本实施例提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料，以重量份计，包括45份的浆料、22份的填料、18份的助剂、35份的稀释剂和50份的陶瓷基料。
其中，所述浆料由以下重量配比的成份组成：稀释剂12份，羟乙基纤维素1.3份，润湿剂0.4份，分散剂0.8份，多功能助剂0.3份，消泡剂0.3份；所述填料由以下重量配比的成份组成：钛白份14份，改性氧化铝8份；所述助剂由以下重量配比的成份组成：丙二醇5份，消泡剂0.3份，流变剂0.6份，多功能助剂0.2份，TT-935增稠剂0.3份；所述陶瓷基料由以下重量配比的成份组成：无水乙醇2.6wt％、改性碳化硅6.6wt％、改性铝溶液余量、改性硅酸钾24wt％、磷酸二氢铝溶液1.2wt％。其中：所述稀释剂为水；所述羟乙基纤维素为陶氏QP300羟乙基纤维素；所述润湿剂为六偏磷酸钠；所述分散剂为丙二醇和乙二醇的混合物(质量比为2.5:1)；所述多功能助剂为美国陶氏罗门哈斯增稠剂RM-12W；所述消泡剂为中联邦B-313有机硅消泡剂；所述改性氧化铝为纳米级氧化铝，其粒径为80nm；流变剂为ARKEMA/阿科玛型号MT流变改性助剂；所述改性碳化硅为东莞佰特研磨材料有限公司的120#黑碳化硅和80#黑碳化硅以2:1的比例复配的改性碳化硅；所述改性铝溶液为山东利尔新材股份有限公司的铝溶胶20；所述改性硅酸钾为大洋化工有限公司的高二氧化硅含量硅酸钾溶液；所述磷酸二氢铝溶液为新乡市炬能耐材有限公司的AP135磷酸二氢铝溶液。
上述无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入丙二醇，消泡剂，TT-935增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
实施例5
本实施例提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料，以重量份计，包括45份的浆料、22份的填料、18份的助剂、35份的稀释剂和50份的陶瓷基料。
其中，所述浆料由以下重量配比的成份组成：稀释剂12份，羟乙基纤维素1.3份，润湿剂0.4份，分散剂0.8份，多功能助剂0.3份，消泡剂0.3份；所述填料由以下重量配比的成份组成：钛白份14份，改性氧化铝8份；所述助剂由以下重量配比的成份组成：丙二醇5份，消泡剂0.3份，流变剂0.6份，多功能助剂0.2份，TT-935增稠剂0.3份；所述陶瓷基料由以下重量配比的成份组成：无水乙醇2.6wt％、改性碳化硅6.6wt％、改性铝溶液余量、改性硅酸钾24wt％、磷酸二氢铝溶液1.2wt％。其中：所述稀释剂为水；所述羟乙基纤维素为陶氏QP300羟乙基纤维素；所述润湿剂为六偏磷酸钠；所述分散剂为丙二醇；所述多功能助剂为美国陶氏罗门哈斯增稠剂RM-12W；所述消泡剂为中联邦B-313有机硅消泡剂；所述改性氧化铝为纳米级氧化铝和微米级氧化铝以2:1质量配比复配的氧化铝，纳米级氧化铝的粒径为80nm，微米级氧化铝的粒径为45微米；流变剂为ARKEMA/阿科玛型号MT流变改性助剂；所述改性碳化硅为东莞佰特研磨材料有限公司的120#黑碳化硅和80#黑碳化硅以2:1的比例复配的改性碳化硅；所述改性铝溶液为山东利尔新材股份有限公司的铝溶胶20；所述改性硅酸钾为大洋化工有限公司的高二氧化硅含量硅酸钾溶液；所述磷酸二氢铝溶液为新乡市炬能耐材有限公司的AP135磷酸二氢铝溶液。
上述无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入丙二醇，消泡剂，TT-935增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
实施例6
本实施例提供了一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其制备原料，以重量份计，包括45份的浆料、22份的填料、18份的助剂、35份的稀释剂和50份的陶瓷基料。
其中，所述浆料由以下重量配比的成份组成：稀释剂12份，羟乙基纤维素1.3份，润湿剂0.4份，分散剂0.8份，消泡剂0.3份；所述填料由以下重量配比的成份组成：钛白份14份，改性氧化铝8份；所述助剂由以下重量配比的成份组成：丙二醇5份，消泡剂0.3份，流变剂0.6份，TT-935增稠剂0.3份；所述陶瓷基料由以下重量配比的成份组成：无水乙醇2.6wt％、改性碳化硅6.6wt％、改性铝溶液余量、改性硅酸钾24wt％、磷酸二氢铝溶液1.2wt％。其中：所述稀释剂为水；所述羟乙基纤维素为陶氏QP300羟乙基纤维素；所述润湿剂为六偏磷酸钠；所述分散剂为丙二醇和乙二醇的混合物(质量比为2.5:1)；所述消泡剂为中联邦B-313有机硅消泡剂；所述改性氧化铝为纳米级氧化铝和微米级氧化铝以2:1质量配比复配的氧化铝，纳米级氧化铝的粒径为80nm，微米级氧化铝的粒径为45微米；流变剂为ARKEMA/阿科玛型号MT流变改性助剂；所述改性碳化硅为东莞佰特研磨材料有限公司的120#黑碳化硅和80#黑碳化硅以2:1的比例复配的改性碳化硅；所述改性铝溶液为山东利尔新材股份有限公司的铝溶胶20；所述改性硅酸钾为大洋化工有限公司的高二氧化硅含量硅酸钾溶液；所述磷酸二氢铝溶液为新乡市炬能耐材有限公司的AP135磷酸二氢铝溶液。
上述无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入丙二醇，消泡剂，TT-935增稠剂和流变剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
性能测试
申请人对上述实施例中的涂料样品进行了阻燃性能测试，以及抗碱性能测试；其中阻燃性能测试:按照GB 15442 1-1995《饰面型防火涂料性能分级及试验方法防火性能分级》对耐燃时间、质量损失、碳化体积进行测试。耐燃时间大于等于20min为1级，耐火时间大于等于10min为2级。抗泛碱性能测试：根据《建筑内外墙底漆》JG/T 210-2007标准进行测试，分别测试固化后24小时，72小时以及128小时后的泛碱情况，根据涂料的出现不再粘附，发生泛白、起皮、脱落等现象的严重程度对其进行分1～4级，其中1级为基本无异常，4级为出现严重的泛碱现象，1级至4级泛碱情况依次严重，其具体的测试结果参见如下表1。
表1
Figure BDA0003104827420000131
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，其制备原料包括A组分和B组分；以重量份计，所述A组分包括30～60份的浆料、20～25份的填料和10～25份的助剂；所述B组分包括30～40份的稀释剂和30～60份的陶瓷基料。
2.根据权利要求1所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述陶瓷基料由4～10wt％改性碳化硅、15～30wt％改性硅酸钾、0.6～2.0wt％磷酸二氢铝溶液、0.5～6wt％有机溶剂以及余量的含铝溶液组成。
3.根据权利要求2所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述改性硅酸钾为纳米改性制得的硅酸钾溶液，其固含量为25～30wt％。
4.根据权利要求2所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述磷酸二氢铝溶液中铝含量不低于5wt％。
5.根据权利要求2所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述改性碳化硅的粒径不高于200微米。
6.根据权利要求1～5任一项所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述填料包括钛白粉和改性氧化铝。
7.根据权利要求6所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述浆料由以下重量份成份组成：稀释剂10-15份，羟乙基纤维素1-2份，润湿剂0.1-1份，分散剂0.1-1份，多功能助剂0.1-0.6份，消泡剂0.1-0.8份。
8.根据权利要求6所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述助剂由以下重量份组成：分散介质2-8份，消泡剂0.1-0.8份，流变剂0.2-1份，多功能助剂0.1-0.3份，增稠剂0.1-0.6份。
9.根据权利要求8所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料，其特征在于，所述多功能助剂为疏水改性聚氨酯。
10.根据权利要求1～9任一项所述的无机硅酸盐铝溶液杂化陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1、浆料的制备：稀释剂加入到分散罐中，然后依次加入羟乙基纤维素，润湿剂，分散剂，多功能助剂和消泡剂，以300～650转/分钟搅拌30-40分钟制得浆料；
S2、基料的制备：在S1制得浆料中依次加入钛白粉和改性氧化铝，以1000～1400转/分钟高速分散40-60分钟制得基料；
S3、A组分的制备：S2制得的基料中依次加入分散介质，消泡剂，增稠剂，流变剂和多功能助剂，以300-500转/分钟搅拌30分钟制得A组分；
S4、成品的制备：将稀释剂与陶瓷基料混合制得稀释改性剂，并将所述稀释改性剂加入到S3制得的所述A组分中搅拌制得成品。
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