CN116082932A - 一种微瓷油墨及其制备与应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及微瓷油墨及涂层板技术领域，公开了一种微瓷油墨及其制备与应用。该微瓷油墨包括底漆和面漆，底漆包括55～62wt％聚酯、5～10wt％环氧树脂、4～16wt％聚氨基甲酸酯、1～10wt％颜料、2～8wt％助剂和8～18wt％溶剂，面漆包括20～41wt％环氧树脂、16～24wt％聚氨基甲酸酯、7～16wt％丙烯酸酯、1～10wt％颜料、15～30wt％刚玉或SiO2、0.5～3wt％蜡粉、1～6wt％助剂和1～6wt％溶剂。其中底漆和面漆各司其职又相辅相成，可强力附着于金属板材、玻璃板材、陶瓷板材等常见基材上，涂覆前无需对基材进行表面处理，涂覆后在基材表面形成高硬度、耐磨、耐腐蚀的涂层，对基材形成遮盖保护作用，有利于提升整体使用寿命，具有优异的擦拭效果，可用作水墨笔、油性笔等的书写板，更重要的是，其具有优越的挂粉效果，非常适用于粉笔书写与擦拭，可用作教学用黑板。
Description
技术领域
本申请涉及微瓷油墨及涂层板技术领域，具体地，涉及一种微瓷油墨及其制备与应用。
背景技术
涂层板是一种以冷轧板、热镀锌板、镀铝板、高铝合金板、不锈钢板等金属板材或者钢化玻璃板、陶瓷板等非金属板材为基体，经表面处理后涂以各种保护、装饰涂层的复合板材。
目前常用的涂层板产品表面硬度低，表面耐磨性能和耐腐蚀性能相对较差，在比较潮湿环境条件下，容易被侵蚀破坏，达不到保护基体板材的作用。在基体板材种类相对变更不大的条件下，想要改善这些问题，就需要定制更优性能的涂层材料来匹配满足更高的性能，相应的成本也会提高。
此外，涂层板可以被用作教育行业的黑板，但目前行业常见的粉笔种类多达几十种，常规的黑板涂层挂粉不足，难以同时匹配如此多种类的粉笔并同时达到好的挂粉与擦拭效果，书写需求难以满足。
发明内容
鉴于此，本申请实施例为克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种微瓷油墨，解决现有涂层板硬度低、挂粉不足，难以满足书写需求的技术问题。
为了解决上述存在的技术问题，本申请实施例采用下述技术方案：
第一方面，一种微瓷油墨，包括底漆和面漆，底漆包括55～62wt％聚酯、5～10wt％环氧树脂、4～16wt％聚氨基甲酸酯、1～10wt％颜料、2～8wt％助剂和8～18wt％溶剂，面漆包括20～41wt％环氧树脂、16～24wt％聚氨基甲酸酯、7～16wt％丙烯酸酯、1～10wt％颜料、15～30wt％刚玉或SiO2、0.5～3wt％蜡粉、1～6wt％助剂和1～6wt％溶剂。
第二方面，一种微瓷油墨的制备方法，该微瓷油墨为第一方面提供的微瓷油墨，其制备方法包括如下步骤：
按配比将底漆的各原料混合，搅拌均匀，过滤；
按配比将面漆的各原料混合，搅拌均匀，过滤。
第三方面，一种微瓷涂层板，该微瓷涂层板采用上述微瓷油墨制作而成，包括基材层、底漆层和面漆层，底漆层和面漆层由上述微瓷油墨形成，底漆层由底漆涂覆形成于基材层的一面，面漆层由面漆涂覆形成于底漆层背离基材层的一面。
第四方面，一种微瓷涂层板的制备方法，该微瓷涂层板为第三方面提供的微瓷涂层板，其制备方法包括如下步骤：
准备基材，以及微瓷油墨；
将底漆均匀且连续地涂满在基材上，烘烤形成底漆层；
将面漆均匀且连续地涂满在底漆层上，烘烤形成面漆层。
第五方面，一种微瓷涂层板在可擦拭的书写板中的应用。优选地，该书写板同时适配若干类型书写笔，该书写笔至少包括粉笔。其中，刚玉或经过偶联处理的微瓷涂层板尤其适用于同时适配若干类型的粉笔。
本申请实施例与现有技术相比较有如下有益效果：微瓷油墨中底漆和面漆各司其职又相辅相成，可强力附着于金属板材、玻璃板材、陶瓷板材等常见基材上，涂覆前无需对基材进行表面处理，涂覆后在基材表面形成高硬度、耐磨、耐腐蚀的涂层，对基材形成遮盖保护作用，有利于提升整体使用寿命，同时具有优异的擦拭效果，可用作水墨笔、油性笔等的书写板，更重要的是，其具有优越的挂粉效果，非常适用于粉笔书写与擦拭，尤其针对市面多达几十种不同体系的粉笔均可达到较好的挂粉效果，可用作教学用黑板，适用于商务、会议、教育等多种不同领域。此外，本申请实施例以环保低价且易获取的生产原料和高效率的生产工艺制得微瓷涂层板，比较好地控制了整体生产成本，适于推广应用。
附图说明
图1是刚玉或SiO2的偶联处理工艺流程图。
图2是刚玉或SiO2偶联处理具体工艺流程图。
图3是微瓷油墨的制备工艺流程图。
图4是微瓷油墨的具体制备工艺流程图。
图5是微瓷涂层板的制备工艺流程图。
图6是微瓷涂层板的具体制备工艺流程图。
图7是微瓷涂层板的结构示意图。
附图标记说明：基材层100，底漆层210，面漆层220。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合具体实施例对本申请做进一步详细说明。
本申请提供的微瓷油墨包括底漆和面漆，底漆以有机原料聚酯、环氧树脂、聚氨基甲酸酯为主，面漆不仅以有机原料环氧树脂、聚氨基甲酸酯、丙烯酸酯为主，而且辅以无机原料刚玉或SiO2，使得最终得到的涂层具有高达9H的硬度、良好的耐磨性能及耐腐蚀性能，使用寿命长。
本申请实施例中，底漆中的有机原料以聚酯为主，辅以环氧树脂和聚氨基甲酸酯，一方面有利于提升涂层与被涂基材的附着力，对常见的金属板材、玻璃板材、陶瓷板材等均有较强附着力，涂覆前无需通过擦拭底涂剂、涂覆钝化液等对基材表面进行处理，另一方面为涂层奠定了较高的硬度基础，可以有效提升整个涂层的耐磨性。面漆中的有机原料则以环氧树脂和聚氨基甲酸酯为主，辅以丙烯酸酯，实现对环氧树脂和聚氨基甲酸酯两种体系的改性，改性后的环氧体系表面疏松多孔易挂粉，而聚氨酯体系则提供良好的弹性和耐磨性，三者相辅相成，使得涂层表面具有良好的擦拭效果；面漆中还加入了刚玉或SiO2，使得涂层表面的挂粉效果更佳，并保持良好的擦拭效果，非常适用于粉笔书写，既易于挂粉，书写后显示效果好，又容易拭去，便于书写后的清理。
其中，聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称，包含但不仅限于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚芳酯(PAR)等聚酯树脂。丙烯酸酯是丙烯酸及其同系物的酯类的总称，包含但不仅限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯等。颜料包括但不限于碳黑、钛白粉等。助剂主要包括乳化剂、塑化剂、偶联剂、分散剂等。溶剂主要包括环己酮、正丁醇、二甲苯、乙酸丁酯等。
针对教育行业的黑板，目前行业常见的粉笔种类多达几十种，常规的黑板涂层难以同时匹配如此多种类的粉笔以达到好的挂粉与擦拭效果，为进一步改善挂粉效果以解决该技术问题，本申请实施例还预先对面漆中的刚玉或SiO2进行偶联处理，使得最终制得涂层表面的挂粉效果更佳，同时适用更多种类型粉笔的书写。
其中，如图1所示，刚玉或SiO2的偶联处理包括如下步骤：
取偶联剂与水加入容器中，水浴加热，同时搅拌，得到偶联剂水解液；
将偶联剂水解液与乙醇混合均匀，静置，得到偶联剂稀释液；
将刚玉或SiO2加入到高速混合机中预热，将偶联剂稀释液分多次喷洒至高速混合机中的刚玉或SiO2上，使偶联剂均匀分散到刚玉或SiO2表面。
其中，偶联剂优选为硅烷偶联剂KH550/KH560/KH972等。
进一步地，在得到偶联剂水解液步骤中，偶联剂与水按体积比1:3～1:5加入，水浴加热在50～75℃下进行1～3h。
进一步地，在得到偶联剂稀释液步骤中，偶联剂水解液与乙醇按体积比5:95～20:80混合，混合均匀后静置20～60min。
进一步地，在使偶联剂均匀分散到刚玉或SiO2表面步骤中，刚玉或SiO2在高速混合机中于80～100℃下预热10～30min。
进一步地，如图2所示，刚玉或SiO2的偶联处理包括如下步骤：
取偶联剂与水按体积比1:3～1:5加入容器中，50～75℃水浴加热1～3h，同时搅拌，得到偶联剂水解液；
将偶联剂水解液与乙醇按体积比5:95～20:80混合均匀，静置20～60min，得到偶联剂稀释液；
将刚玉或SiO2加入到高速混合机中，80～100℃预热10～30min，将偶联剂稀释液分多次喷洒至高速混合机中的刚玉或SiO2上，使偶联剂均匀分散到刚玉或SiO2表面。
如图3所示，微瓷油墨的制备方法包括如下步骤：
按配比将底漆的各原料混合，搅拌均匀，过滤，即得；
按配比将面漆的各原料混合，搅拌均匀，过滤，即得。
其中搅拌在1000～1800rpm下进行100～150min，过滤用100～300目滤网进行。
进一步地，如图4所示，微瓷油墨的制备方法包括如下步骤：
将55～62wt％聚酯、5～10wt％环氧树脂、4～16wt％聚氨基甲酸酯、1～10wt％颜料、2～8wt％助剂和8～18wt％溶剂加入搅拌机中进行混合，在1000～1800rpm下搅拌100～150min，用100～300目滤网过滤，即得底漆；
将20～41wt％环氧树脂、16～24wt％聚氨基甲酸酯、7～16wt％丙烯酸酯、1～10wt％颜料、15～30wt％刚玉或SiO2、0.5～3wt％蜡粉、1～6wt％助剂和1～6wt％溶剂加入搅拌机中进行混合，在1000～1800rpm下搅拌100～150min，用100～300目滤网过滤，即得面漆。
本申请通过高速搅拌和滤网过滤分别制备底漆和面漆。底漆和面漆均以有机原料为主，容易出现树脂团聚，还含有颜料等容易结块的无机原料，高速搅拌配合滤网过滤，高速搅拌一方面使各原料混合均匀，另一方面避免各原料团聚/结块或者使团聚/结块的原料分散，搅拌后进行过滤，筛除搅拌后仍然团聚或结块的大颗粒物，防止大颗粒物在涂层表面形成一个一个突起的点，影响涂层的涂饰效果。
本申请微瓷涂层板的基材层为层状结构的基材，基材包括但不限于冷轧板、热镀锌板、镀铝板、高铝合金板、不锈钢板等金属板材和钢化玻璃板、陶瓷板等非金属板材；底漆包括55～62wt％聚酯、5～10wt％环氧树脂、4～16wt％聚氨基甲酸酯、1～10wt％颜料、2～8wt％助剂和8～18wt％溶剂；面漆包括20～41wt％环氧树脂、16～24wt％聚氨基甲酸酯、7～16wt％丙烯酸酯、1～10wt％颜料、15～30wt％刚玉或SiO2、0.5～3wt％蜡粉、1～6wt％助剂和1～6wt％溶剂。
上述微瓷涂层板的底漆层和面漆层的厚度之和为20～35μm。
本申请实施例利用上述微瓷油墨制作微瓷涂层板，其中底漆能够很好地附着于基材表面，赋予高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优异性能，面漆能够很好地附着于底漆层表面，赋予优异的挂粉和擦拭效果，最终制得微瓷涂层板硬度可达9H，既耐磨又耐腐蚀，对基材起到遮盖保护作用。更重要的是该微瓷涂层板既易挂粉又易擦拭，非常适用于作为书写板，尤其是作为粉笔书写用的黑板，适合在教育行业、商务办公等场景使用。
如图5所示，本申请微瓷涂层板的制备方法包括如下步骤：
准备基材以及上述微瓷油墨；
将底漆均匀且连续地涂满在基材上，烘烤形成底漆层；
将面漆均匀且连续地涂满在底漆层上，烘烤形成面漆层。
进一步地：
在形成底漆层中，涂满后形成厚度为8～16μm的涂层，涂满后在210～250℃下烘烤25～60s；进一步地，采用喷涂或辊涂(刮涂)设备在基材上涂满底漆，优选采用辊涂(刮涂)设备。
在形成面漆层中，涂满后形成厚度为15～25μm的涂层，涂满后在220～250℃下烘烤25～60s；进一步地，采用喷涂或辊涂(刮涂)设备在底漆层上涂满面漆，优选采用辊涂(刮涂)设备。
进一步地，如图6所示，微瓷涂层板的制备方法包括如下步骤：
准备基材以及上述微瓷油墨；
将备好的底漆通过辊涂(刮涂)设备均匀且连续地涂满在备好的基材上，形成厚度为8～16μm的涂层，在210～250℃烘烤设备中烘烤25～60s，形成底漆层；
将备好的面漆通过辊涂(刮涂)设备均匀且连续地涂满在形成的底漆层上，形成厚度为15～25μm的涂层，在220～250℃烘烤设备中烘烤25～60s，形成面漆层，即得微瓷涂层板；
将得到的微瓷涂层板裁切成制定尺寸并封装。
其中，烘烤设备包括但不限于隧道炉、烘箱、塔式炉等。
本申请实施例将上述微瓷油墨涂覆于金属板材、非金属板材等基材上，底漆和面漆先后被涂满并烘烤固定于基材上，涂层厚度分别为8～16μm和15～25μm，最终形成基材层100、底漆层210、面漆层220顺序设置的微瓷涂层板(如图7所示)，其中底漆层和面漆层的厚度之和为20～35μm。值得注意的是，申请人发现，采用辊涂(刮涂)设备、以辊涂的方式涂覆底漆和面漆，最终得到的微瓷涂层板的挂粉效果明显优于其他涂覆方式。
实施例1
本实施例提供一种微瓷油墨，其包括底漆和面漆，底漆包括58重量份的聚酯PET、8重量份的环氧树脂、11重量份的聚氨基甲酸酯、5重量份的碳黑、6重量份的助剂KH550和12重量份的乙酸丁酯溶剂，面漆包括41重量份的环氧树脂、24重量份的聚氨基甲酸酯、16重量份的丙烯酸甲酯、4重量份的碳黑、10重量份的刚玉、1重量份的蜡粉、2重量份的助剂KH550和2重量份的乙酸丁酯溶剂。
实施例2
本实施例提供一种微瓷油墨，其包括底漆和面漆，底漆包括62重量份的聚酯PET、8重量份的环氧树脂、11重量份的聚氨基甲酸酯、5重量份的碳黑、7重量份的助剂KH550和7重量份的乙酸丁酯溶剂，面漆包括40重量份的环氧树脂、20重量份的聚氨基甲酸酯、12重量份的丙烯酸甲酯、6重量份的钛白粉、15重量份的SiO2、1.5重量份的蜡粉、2.5重量份的助剂KH550和3重量份的乙酸丁酯溶剂。
实施例3
本实施例提供一种微瓷油墨，其包括底漆和面漆，底漆包括62重量份的聚酯PET、8重量份的环氧树脂、11重量份的聚氨基甲酸酯、5重量份的碳黑、7重量份的助剂KH550和7重量份的乙酸丁酯溶剂，面漆包括36重量份的环氧树脂、16重量份的聚氨基甲酸酯、11重量份的丙烯酸甲酯、5重量份的碳黑、25重量份的刚玉(经过偶联处理)、1.5重量份的蜡粉、2.5重量份的助剂KH550和3重量份的乙酸丁酯溶剂。
其中，刚玉的偶联处理为：取偶联剂KH550与水按体积比1:4加入容器中，60℃水浴加热，同时搅拌2h，得到偶联剂水解液；将所得偶联剂水解液与乙醇按体积比12:88混合，混合均匀后放置40min，得到偶联剂稀释液；将刚玉加入到高速混合机中，90℃预热20min，将偶联剂稀释液分多次喷洒至高速混合机中的刚玉上，使偶联剂均匀分散到刚玉表面，即得经过偶联处理的刚玉。
实施例4
本实施提供一种微瓷油墨，其包括底漆和面漆，底漆包括62重量份的聚酯PET、8重量份的环氧树脂、11重量份的聚氨基甲酸酯、5重量份的碳黑、7重量份的助剂KH550和7重量份的乙酸丁酯溶剂，面漆包括36重量份的环氧树脂、16重量份的聚氨基甲酸酯、11重量份的丙烯酸甲酯、5重量份的碳黑、25重量份的刚玉、1.5重量份的蜡粉、2.5重量份的助剂KH550和3重量份的乙酸丁酯溶剂。即：本实施例未对刚玉进行偶联处理，其他条件与实施例3相同。
实施例5
本实施提供一种微瓷油墨，其包括底漆和面漆，底漆包括55重量份的聚酯PET、10重量份的环氧树脂、4重量份的聚氨基甲酸酯、10重量份的碳黑、3重量份的助剂KH550和18重量份的乙酸丁酯溶剂，面漆包括20重量份的环氧树脂、24重量份的聚氨基甲酸酯、7重量份的丙烯酸甲酯、10重量份的碳黑、29重量份的刚玉(经过偶联处理)、3重量份的蜡粉、1重量份的助剂KH550和6重量份的乙酸丁酯溶剂。其中，刚玉的偶联处理过程与实施例3相同。
实施例6
本实施提供一种微瓷油墨，其包括底漆和面漆，底漆包括62重量份的聚酯PET、5重量份的环氧树脂、16重量份的聚氨基甲酸酯、1重量份的碳黑、8重量份的助剂KH550和8重量份的乙酸丁酯溶剂，面漆包括41重量份的环氧树脂、16重量份的聚氨基甲酸酯、16重量份的丙烯酸甲酯、1重量份的碳黑、18.5重量份的刚玉(经过偶联处理)、0.5重量份的蜡粉、6重量份的助剂KH550和1重量份的乙酸丁酯溶剂。其中，刚玉的偶联处理过程与实施例3相同。
实施例7
本实施例提供一种微瓷油墨的制备方法，用于制备实施例1～6提供的微瓷油墨。该方法包括：按配比将底漆的各原料加入搅拌机中进行混合，在1500rpm下搅拌120min，用200目滤网过滤，得到底漆；按配比将面漆的各原料加入搅拌机中进行混合，在1500rpm下搅拌120min，用200目滤网过滤，得到面漆。
实施例8
本实施例提供一种微瓷涂层板，其包括基材层、底漆层和面漆层。其中，底漆层和面漆层由实施例1的微瓷油墨形成，底漆层由底漆涂覆形成于基材层的一面，面漆层由面漆涂覆形成于底漆层背离基材层的一面；基材层采用镀锌钢板SECC。
实施例9
本实施例针对白板书写，提供一种微瓷涂层板，其包括基材层、底漆层和面漆层。其中，底漆层和面漆层由实施例2的微瓷油墨形成，底漆层由底漆涂覆形成于基材层的一面，面漆层由面漆涂覆形成于底漆层背离基材层的一面；基材层采用玻璃板材。
实施例10
本实施例针对教育行业用黑板，提供一种微瓷涂层板，其包括基材层、底漆层和面漆层。其中，底漆层和面漆层由实施例3的微瓷油墨形成，底漆层由底漆涂覆形成于基材层的一面，面漆层由面漆涂覆形成于底漆层背离基材层的一面；基材层采用镀锌钢板SECC。
实施例11
本实施例针对教育行业用黑板，提供一种微瓷涂层板，其包括基材层、底漆层和面漆层。其中，底漆层和面漆层由实施例4的微瓷油墨形成，底漆层由底漆涂覆形成于基材层的一面，面漆层由面漆涂覆形成于底漆层背离基材层的一面；基材层采用镀锌钢板SECC。
实施例12
本实施例针对教育行业用黑板，提供一种微瓷涂层板，其包括基材层、底漆层和面漆层。其中，底漆层和面漆层由实施例5的微瓷油墨形成，底漆层由底漆涂覆形成于基材层的一面，面漆层由面漆涂覆形成于底漆层背离基材层的一面；基材层采用镀锌钢板SECC。
实施例13
本实施例针对教育行业用黑板，提供一种微瓷涂层板，其包括基材层、底漆层和面漆层。其中，底漆层和面漆层由实施例6的微瓷油墨形成，底漆层由底漆涂覆形成于基材层的一面，面漆层由面漆涂覆形成于底漆层背离基材层的一面；基材层采用镀锌钢板SECC。
实施例14
本实施例提供一种微瓷涂层板的制备方法，用于制备实施例8～13提供的微瓷涂层板。该方法包括如下步骤：准备基材和微瓷油墨；将底漆通过辊涂(刮涂)设备均匀且连续地涂满在基材上，形成厚度为12μm的涂层，在220℃烘烤设备中烘烤50s，形成底漆层；将面漆通过辊涂(刮涂)设备均匀且连续地涂满在底漆层上，形成厚度为20μm的涂层，在230℃烘烤设备(包括但不限于隧道炉、烘箱、塔式炉等)中烘烤50s，形成面漆层；裁切成制定尺寸并封装。
实施例15
本实施例提供一种微瓷涂层板的制备方法，用于制备实施例8～13提供的微瓷涂层板。该方法包括如下步骤：准备基材和微瓷油墨；将底漆通过喷涂设备均匀且连续地涂满在基材上，形成厚度为12μm的涂层，在220℃烘烤设备中烘烤50s，形成底漆层；将面漆通过喷涂设备均匀且连续地涂满在底漆层上，形成厚度为20μm的涂层，在230℃烘烤设备(包括但不限于隧道炉、烘箱、塔式炉等)中烘烤50s，形成面漆层；裁切成制定尺寸并封装。即：本实施例制备微瓷涂层板的工艺过程中采用喷涂设备完成底漆和面漆的涂覆，其他条件与实施例14相同。
对比例1
本对比例提供一种涂层板，其底漆未加入聚酯，底漆中环氧树脂和聚氨基甲酸酯的添加量分别为37重量份、40重量份，其他条件与实施例8相同。
对比例2
本对比例提供一种涂层板，其底漆未加入环氧树脂和聚氨基甲酸酯，底漆中聚酯的添加量为77重量份，其他条件与实施例8相同。
对比例3
本对比例提供一种涂层板，其底漆未加入环氧树脂，底漆中聚氨基甲酸酯的添加量为19重量份，其他条件与实施例8相同。
对比例4
本对比例提供一种涂层板，其底漆未加入聚氨基甲酸酯，底漆中环氧树脂的添加量为19重量份，其他条件与实施例8相同。
对比例5
本对比例提供一种涂层板，其面漆未加入丙烯酸酯，面漆中环氧树脂和聚氨基甲酸酯的添加量分别为49重量份、32重量份，其他条件与实施例8相同。
实施例8～10以及对比例1～5中底漆和面漆的配方如表1所示。
表1实施例8～10以及对比例1～5中底漆和面漆的配方
采用实施例14提供的方法制备实施例8、9、11～13微瓷涂层板以及对比例1～5涂层板，分别用实施例14(辊涂)和实施例15(喷涂)提供的方法制备实施例10微瓷涂层板，按照测试标准对制得的微瓷涂层板和涂层板进行测试，其中非黑板类的测试结果如下表2所示，黑板类的测试结果如表3所示。
表2非黑板类的测试结果
表3黑板类的测试结果
通过实施例8～13可知，按照本申请实施例制作的微瓷涂层板具备硬度超过9H的基本特性，从酒精摩擦测试、耐酸碱溶剂测试、百格剥离测试等可以看出其用于产品上的耐磨性与整体使用寿命得到了提升；同时，从实施例7、实施例14～15提供的制备方法可知其采用了高效率的生产工艺，从实施例1～6可知其采用了环保低价且易获取的生产原料，比较好的控制了生产成本。从对比例1～5与实施例8的对比可以看出，本申请实施例中微瓷涂层板硬度、耐磨性、耐腐蚀性及涂层附着力的提高与底漆中聚酯、环氧树脂和聚氨基甲酸酯以及面漆中的环氧树脂、聚氨基甲酸酯和丙烯酸酯的复配密不可分。其中，对比例1不含聚酯，涂层附着力降低，水煮后进行百格剥离测试，测试结果不合格；同时环氧树脂成分显著高于其他组分，导致固化干燥时间延长，影响生产效率；对比例2环氧树脂和聚氨基甲酸酯含量低，导致其本身的附着力大幅度减少，常规百格剥离测试不合格，此外聚氨基甲酸酯的取消还导致涂层的耐候性变差；对比例3环氧树脂含量低，涂层本身附着力变差，常规百格剥离测试不合格；对比例4环氧树脂含量高，固化时间时间增加，生产效率降低，聚氨基甲酸酯含量低，耐老化性能变差。对比例5不含丙烯酸酯，涂层耐酸碱性能下降，耐酸碱测试过程中出现气泡现象，无法满足48h不脱落。
该微瓷涂层板除了常规遮盖保护作用外，还可以用做一些场合进行书写的板材，如水墨笔的书写，粉笔的书写，电子白板的书写，适用于教育行业、商务办公等一些场景的使用。例如，实施例9提供了一种应用于白板书写的微瓷涂层板。
针对教育行业的黑板，存在一个行业常见的问题，即粉笔书写的挂粉与擦拭问题，要易于挂粉，使得粉笔写字之后的显示效果好，同时还得容易擦去，便于书写后的清理。但是目前行业常见的粉笔种类，多达几十种，常规的黑板涂层难以同时匹配如此多的粉笔种类达到好的挂粉与擦拭效果，针对此问题，实施例10在实施例8的基础上提出了一种解决这一行业难题的方案，其调整面漆中刚玉的重量比至25％，并在加料前对刚玉进行偶联处理，制得的微瓷涂层板除了具备硬度超过9H的基本特性，还具备良好的粉笔挂粉效果，适用于教育黑板用涂层板的基板需求，其基本原理是利用刚玉本身的疏松多孔结构及前期的偶联处理，来提升粉笔的挂粉效果。对刚玉进行了偶联处理的实施例10对市面上所有粉笔种类的附着力测试均合格，与之相比，未对刚玉进行偶联处理的实施例11对绝大多数粉笔种类的附着力测试是合格的，整体上满足产品需求，但对极少数粉笔种类的附着力测试结果差强人意，由此可见，偶联处理对挂粉效果产生积极影响；在黑板对粉笔的附着力测试中，通过实施例14(辊涂)和实施例15(喷涂)提供的方法制备实施例10微瓷涂层板的试验结果表明辊涂和喷涂工艺获得的涂层板上粉笔的线条都呈现均匀且鲜明的状态，均符合产品需求，但辊涂工艺获得涂层板上的粉笔线条比喷涂工艺获得的涂层板上的粉笔线条更深，从上述对比可以看出，采用辊涂工艺可以进一步强化这个挂粉效果。
综上，本申请的微瓷油墨中底漆和面漆各司其职又相辅相成，可强力附着于金属板材、玻璃板材、陶瓷板材等常见基材上，涂覆前无需对基材进行表面处理，涂覆后在基材表面形成高硬度、耐磨、耐腐蚀的涂层，对基材形成遮盖保护作用，有利于提升整体使用寿命，同时具有优异的擦拭效果，可用作水墨笔、油性笔等的书写板，更重要的是，其具有优越的挂粉效果，非常适用于粉笔书写与擦拭，尤其针对市面多达几十种不同体系的粉笔可达到较好的挂粉效果，可用作教学用黑板，适用于商务、会议、教育等多种不同领域。此外，本申请实施例以环保低价且易获取的生产原料和高效率的生产工艺制得微瓷涂层板，比较好地控制了整体生产成本，适于推广应用。
此外，本申请中，除了上述实施例具体选用的原料和工艺参数外，聚酯还可以选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚芳酯(PAR)等聚酯树脂；丙烯酸酯还可以选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯等；颜料还可以选自钛白粉等；助剂还可以包括乳化剂、塑化剂、分散剂；溶剂还可以选自环己酮、正丁醇、二甲苯等；微瓷油墨的制备中，搅拌机的搅拌速度可在1000～1800rpm调整，搅拌时间控制在100～150min，搅拌后可选用100～300目滤网进行过滤；微瓷涂层板的制作过程中，底漆的涂满厚度可控制在8～16μm，涂满后可在210～250℃下烘烤25～60s，面漆的涂满厚度可控制在15～25μm，涂满后可在220～250℃下烘烤25～60s；刚玉或SiO2的偶联处理中，偶联剂与水的体积比可以控制在1:3～1:5，水浴加热的温度可控制在50～75℃、时长可控制在1～3h，偶联剂水解液与乙醇可按体积比5:95～20:80混合、均匀后放置20～60min，刚玉或SiO2加入到高速混合机后在80～100℃预热10～30min。
显然，本申请的上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。
Claims (25)
1.一种微瓷油墨，其特征在于，包括底漆和面漆，所述底漆包括55～62wt％聚酯、5～10wt％环氧树脂、4～16wt％聚氨基甲酸酯、1～10wt％颜料、2～8wt％助剂和8～18wt％溶剂，所述面漆包括20～41wt％环氧树脂、16～24wt％聚氨基甲酸酯、7～16wt％丙烯酸酯、1～10wt％颜料、15～30wt％刚玉或SiO2、0.5～3wt％蜡粉、1～6wt％助剂和1～6wt％溶剂。
2.根据权利要求1所述的微瓷油墨，其特征在于，所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚芳酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的微瓷油墨，其特征在于，所述丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的微瓷油墨，其特征在于，所述颜料选自碳黑或钛白粉。
5.根据权利要求1所述的微瓷油墨，其特征在于，所述助剂选自乳化剂、塑化剂、偶联剂或分散剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的微瓷油墨，其特征在于，所述溶剂选自环己酮、正丁醇、二甲苯或乙酸丁酯中的至少一种。
7.根据权利要求1～6任一项所述的微瓷油墨，其特征在于，所述刚玉或SiO2经过偶联处理。
8.根据权利要求7所述的微瓷油墨，其特征在于，所述偶联处理包括如下步骤：
取偶联剂与水加入容器中，水浴加热，同时搅拌，得到偶联剂水解液；
将所述偶联剂水解液与乙醇混合均匀，静置，得到偶联剂稀释液；
将刚玉或SiO2加入到高速混合机中预热，将所述偶联剂稀释液分多次喷洒至高速混合机中的刚玉或SiO2上，使偶联剂均匀分散到刚玉或SiO2表面。
9.根据权利要求8所述的微瓷油墨，其特征在于，在得到偶联剂水解液步骤中，所述偶联剂与水按体积比1:3～1:5加入，和/或所述水浴加热在50～75℃下进行1～3h。
10.根据权利要求8所述的微瓷油墨，其特征在于，在得到偶联剂稀释液步骤中，所述偶联剂水解液与乙醇按体积比5:95～20:80混合，和/或混合均匀后静置20～60min。
11.根据权利要求8所述的微瓷油墨，其特征在于，在使偶联剂均匀分散到刚玉或SiO2表面步骤中，刚玉或SiO2在高速混合机中于80～100℃下预热10～30min。
12.一种如权利要求1～11任一项所述微瓷油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按配比将所述底漆的各原料混合，搅拌均匀，过滤；
按配比将所述面漆的各原料混合，搅拌均匀，过滤。
13.根据权利要求12所述的微瓷油墨的制备方法，其特征在于，所述搅拌在1000～1800rpm下进行100～150min；和/或所述过滤用100～300目滤网进行。
14.一种微瓷涂层板，其特征在于，包括基材层、底漆层和面漆层，所述底漆层和面漆层由如权利要求1～11任一项所述的微瓷油墨形成，所述底漆层由所述底漆涂覆形成于所述基材层的一面，所述面漆层由所述面漆涂覆形成于所述底漆层背离基材层的一面。
15.根据权利要求14所述的微瓷涂层板，其特征在于，所述底漆层和面漆层的厚度之和为20～35μm。
16.一种如权利要求14～15任一项所述微瓷涂层板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述底漆均匀且连续地涂满在基材上，烘烤形成所述底漆层；
将所述面漆均匀且连续地涂满在所述底漆层上，烘烤形成所述面漆层。
17.根据权利要求16所述的微瓷涂层板的制备方法，其特征在于，
在形成所述底漆层步骤中，采用辊涂设备涂满，和/或涂满后形成厚度为8～16μm的涂层，和/或涂满后在210～250℃下烘烤25～60s；和/或
在形成所述面漆层步骤中，采用辊涂设备涂满，和/或涂满后形成厚度为15～25μm的涂层，和/或涂满后在220～250℃下烘烤25～60s。
18.一种微瓷涂层板，其特征在于，包括基材层、底漆层和面漆层，所述底漆层和面漆层由如权利要求12～13任一项所述方法制备的微瓷油墨形成，所述底漆层由所述底漆涂覆形成于所述基材层的一面，所述面漆层由所述面漆涂覆形成于所述底漆层背离基材层的一面。
19.根据权利要求18所述的微瓷涂层板，其特征在于，所述底漆层和面漆层的厚度之和为20～35μm。
20.一种如权利要求18～19任一项所述微瓷涂层板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述底漆均匀且连续地涂满在基材上，烘烤形成所述底漆层；
将所述面漆均匀且连续地涂满在所述底漆层上，烘烤形成所述面漆层。
21.根据权利要求20所述的微瓷涂层板的制备方法，其特征在于，
在形成所述底漆层步骤中，采用辊涂设备涂满，和/或涂满后形成厚度为8～16μm的涂层，和/或涂满后在210～250℃下烘烤25～60s；和/或
在形成所述面漆层步骤中，采用辊涂设备涂满，和/或涂满后形成厚度为15～25μm的涂层，和/或涂满后在220～250℃下烘烤25～60s。
22.一种如权利要求14～15、18～19任一项所述的微瓷涂层板在可擦拭的书写板中的应用。
23.根据权利要求22所述的微瓷涂层板在可擦拭的书写板中的应用，其特征在于，所述书写板同时适配若干类型书写笔，所述书写笔至少包括粉笔。
24.一种如权利要求16～17、20～21任一项所述方法制备的微瓷涂层板在可擦拭的书写板中的应用。
25.根据权利要求24所述的微瓷涂层板在可擦拭的书写板中的应用，其特征在于，所述书写板同时适配若干类型书写笔，所述书写笔至少包括粉笔。
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