CN116262864A - 一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法 - Google Patents

一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116262864A
CN116262864A CN202211743627.7A CN202211743627A CN116262864A CN 116262864 A CN116262864 A CN 116262864A CN 202211743627 A CN202211743627 A CN 202211743627A CN 116262864 A CN116262864 A CN 116262864A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
stick coating
flexible ceramic
ceramic non
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211743627.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘海龙
钱涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Jihua Polymer Materials Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Jihua Polymer Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Jihua Polymer Materials Co ltd filed Critical Hangzhou Jihua Polymer Materials Co ltd
Priority to CN202211743627.7A priority Critical patent/CN116262864A/zh
Publication of CN116262864A publication Critical patent/CN116262864A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/914—Polymers modified by chemical after-treatment derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00—Compositions for coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明涉及高分子材料领域，本发明公开了一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法，本发明中可水分散聚酯改性有机硅作为耐高温增韧组分在陶瓷涂料的溶胶‑凝胶反应到一定程度后加入，以体系中存在的水为分散介质，在剪切作用下，渗透到陶瓷涂料溶胶‑凝胶反应形成的无机网络结构中，形成有机‑无机互穿结构的分子等级的三维复合。可水分散聚酯改性有机硅的加入可通过它自身体积的变化来缓冲陶瓷涂层固化或弯曲时所产生的收缩应力，改善陶瓷涂层的柔韧性，同时还可通过聚酯链段和有机硅链段的梯度自分层现象改善陶瓷涂料的附着力和重涂性能。

Description

一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及新材料领域，尤其涉及一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法。
背景技术
特氟龙不粘涂料自发明以来，在不粘涂层大量应用，但是其固化温度较高(400℃)，涂层硬度较低，易被刮伤，涂层寿命不长，在高温(260℃以上)会释放有害分解物，并且生产过程中采用的PFOA替代物GenX对健康的影响仍不确定，随着人们环保意识的加强及安全卫生标准等的逐步实施，水性无机陶瓷不粘涂料的研究与开发又重新得到重视。与特氟龙不粘涂料相比，陶瓷不粘涂料原料来源丰富、VOCs含量低；固化温度低，节约能源；制造和使用期间不产生有毒有害物质，健康环保；硬度高、耐划伤、使用寿命长，节约资源。
但陶瓷涂层的缺点是很脆，相比有机涂层韧性很差，涂层在和一些硬物相碰撞时容易崩瓷，而且与金属基材的附着力不好，应用也受到很大的局限，在不粘涂层上的市场份额始终无法扩大，因此需要通过对陶瓷涂层进行增韧来解决这些问题。有研究发现通过将陶瓷粉料分散在有机树脂中，可以得到柔性陶瓷涂料产品，这种产品形成的涂层为非连续的无机相填充与连续的有机相结构，宏观上表现出耐冲击、柔韧性、对基材的附着力好，但硬度相对于陶瓷涂层要低(铅笔硬度小于4H)，耐划伤性也相对要差。也有研究采用丙烯酸乳液、聚氨酯乳液与陶瓷涂料体系复配的方式，增强陶瓷涂层的柔韧性，但这些乳液的耐热性不佳，当陶瓷涂层应用在不粘锅上时，使用时的受热情况较为复杂，会产生明显的涂层黄变、焦化等现象。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法。本发明中可水分散聚酯改性有机硅作为耐高温增韧组分在陶瓷涂料的溶胶-凝胶反应到一定程度后加入，以体系中存在的水为分散介质，在剪切作用下，渗透到陶瓷涂料溶胶-凝胶反应形成的无机网络结构中，形成有机-无机互穿结构的分子等级的三维复合。可水分散聚酯改性有机硅的加入可通过它自身体积的变化来缓冲陶瓷涂层固化或弯曲时所产生的收缩应力，改善陶瓷涂层的柔韧性，同时还可通过聚酯链段和有机硅链段的自分层现象改善陶瓷涂料的附着力和重涂性能。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料，由包括以下重量份的原料制得：可水分散聚酯改性有机硅4-10份，甲基硅烷10-30份，苯基硅烷3-6份，溶剂2-4份，纳米硅溶胶10-30份，耐高温颜填料40-60份，助剂0.3-0.7份，酸催化剂0.2-0.4份，水50-70份。
本发明陶瓷不粘涂料由可水分散聚酯改性有机硅、甲基硅烷、苯基硅烷、溶剂、纳米硅溶胶、耐高温颜填料、助剂、酸催化剂和水组成。其中可水分散聚酯改性有机硅为由新戊二醇、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、偏苯三酸酐、有机硅中间体、N，N-二甲基乙醇胺经聚合、封端、改性、中和制备得到。可水分散聚酯改性有机硅的加入可通过它自身体积的变化来缓冲陶瓷涂层固化或弯曲时所产生的收缩应力，改善陶瓷涂层的柔韧性，同时还可通过聚酯链段和有机硅链段的自分层现象改善陶瓷涂料的附着力和重涂性能。
作为优选，所述可水分散聚酯改性有机硅是由以下制备方法制得：将1-2摩尔份新戊二醇、2.5-6摩尔份三羟甲基丙烷、2-5摩尔份间苯二甲酸投入到反应釜中，升温至170-185℃保温酯化1-2h后再升温至210-225℃，继续反应2-4h至酸值降为10mgKOH/g以下停止反应，降温至145-165℃加入丙二醇丁醚和0.7-1.5摩尔份偏苯三酸酐，继续反应至酸值为65-75mgKOH/g，降温至105-115℃，加入钛酸四丁酯与有机硅中间体，反应1-2h至透明，再降温至70-80℃，加入1.2-2.5摩尔份N，N-二甲基乙醇胺进行中和。
本发明以新戊二醇、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷为单体制备超支化聚酯，再通过偏苯三酸酐对其封端，合成端羧基-羟基超支化聚酯，然后利用超支化聚酯上的羟基和有机硅中间体上的烷氧基进行反应，最后采用N，N-二甲基乙醇胺对超支化聚酯上的羧基进行中和成盐，得到可水分散聚酯改性有机硅。
作为优选，所述丙二醇丁醚的用量为三羟甲基丙烷的50-60wt％；所述钛酸四丁酯的用量为三羟甲基丙烷的0.05-0.1wt％；所述有机硅中间体的用量为三羟甲基丙烷的150-200wt％。
本发明发现，上述三种物质的用量对可水分散聚酯改性有机硅的性能至关重要。具体地：丙二醇丁醚的加入用于稀释超支化聚酯，由于超支化聚酯结构规整，溶解性较好，不需要加入大量的溶剂即可降低黏度，因此丙二醇丁醚的用量定为三羟甲基丙烷(三元醇)的50-60wt％；聚酯改性有机硅是通过超支化聚酯上的羟基和有机硅中间体上的烷氧基进行缩聚反应脱醇生成的，由于有机硅中间体也会发生烷氧基之间的脱水缩聚反应，因此需要加入催化剂增强反应的选择性，钛酸四丁酯是该反应的高效催化剂，在添加量较少的时候就能很好的促进反应的进行，而添加量过大会影响后续固化涂层的性能，因此选择添加量为三羟甲基丙烷的0.05-0.1wt％；理论上随着有机硅中间体含量的增加，耐热性会越好，但有机硅含量过高时，未接枝到超支化聚酯上的有机硅中间体会发生自聚产生副产物，影响体系的稳定，因此定为三羟甲基丙烷的150-200wt％。
作为优选，所述的甲基硅烷选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷。
作为优选，所述的苯基硅烷选自苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷。
作为优选，所述的溶剂选自异丙醇、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯。
作为优选，所述的纳米硅溶胶选自诺力昂公司的酸性硅溶胶Levasil CT30DH、Levasil CT20DH、Levasil CT8 DH。
作为优选，所述的耐高温颜填料由耐高温颜料与耐高温填料任意比混合组成，所述的颜料为本领域常用的耐高温颜料，可以是炭黑、氧化铁红等无机耐高温颜料，也可以是酞菁蓝等有机耐高温颜料。所述的填料为本领域常用的耐高温填料，可以是碳化硅、氧化铝。
作为优选，所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂中的一种或多种；所述的分散剂选自UNIQ-690W、BYK-190、AFCONA-4595；所述流平剂选自UNIQ-495U、BYK-333、TEGO-450；所述消泡剂选自UNIQ-265W、BYK-028、SURFYNOL-440。
作为优选，所述酸催化剂选自甲酸、乙酸、盐酸。
第二方面，本发明提供了上述含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将纳米硅溶胶、耐高温颜填料、助剂、去离子水混合均匀，研磨至细度≤10μm，得到色浆。
(2)向步骤(1)制备的色浆中加入由甲基硅烷、苯基硅烷、溶剂组成的混合物，混合均匀后，加入酸性催化剂，搅拌，然后加入可水分散聚酯改性有机硅，高速剪切搅拌，过滤即得到含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料。
本发明的陶瓷不粘涂料经由溶胶-凝胶反应制备得到：甲基硅烷、苯基硅烷在溶剂的溶解下，形成均匀的混合物，然后与纳米硅溶胶、耐高温颜填料、助剂、水经研磨得到色浆混合，在酸的催化下，甲基硅烷、苯基硅烷发生水解、缩聚的溶胶-凝胶反应，组分间发生硅醇羟基间的反应、硅醇和硅氧基之间的反应、硅醇与纳米二氧化硅表面羟基的反应、硅醇与颜填料表面羟基的反应，以及分子间的配位键结合，最后在固化阶段形成陶瓷般的坚硬涂层。其中甲基硅烷能够提高陶瓷涂层的硬度和自清洁效果，苯基硅烷有助于提高陶瓷涂层的柔韧性、光泽、丰满度以及与其他有机树脂的相容性。
此外，本发明中可水分散聚酯改性有机硅的添加时机尤为重要。本发明中可水分散聚酯改性有机硅作为耐高温增韧组分在陶瓷涂料的溶胶-凝胶反应到一定程度后加入，以体系中存在的水为分散介质，在剪切作用下，渗透到陶瓷涂料溶胶-凝胶反应形成的无机网络结构中，形成有机-无机互穿结构的分子等级的三维复合。聚酯改性有机硅的加入可通过它自身体积的变化来缓冲陶瓷涂层固化或弯曲时所产生的收缩应力，改善陶瓷涂层的柔韧性，同时还可通过聚酯链段和有机硅链段的自分层现象改善陶瓷涂料的附着力和重涂性能。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
(1)本发明将可水分散聚酯改性有机硅作为陶瓷不粘涂料的增韧组分，具有优异的耐高温性能，适应于各种高温受热环境。
(2)本发明通过控制原料添加顺序使可水分散聚酯改性有机硅与陶瓷无机网络形成有机-无机互穿的分子等级的三维复合，显著改善陶瓷涂层的柔韧性，并通过梯度自分层机理提高陶瓷涂料的附着力和重涂性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料，由包括以下重量份的原料制得：
可水分散聚酯改性有机硅4-10份，甲基硅烷10-30份，苯基硅烷3-6份，溶剂2-4份，纳米硅溶胶10-30份，耐高温颜填料40-60份，助剂0.3-0.7份，酸催化剂0.2-0.4份，水50-70份。
其中，甲基硅烷选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷。苯基硅烷选自苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷。溶剂选自异丙醇、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯。纳米硅溶胶选自诺力昂公司的酸性硅溶胶Levasil CT30 DH、Levasil CT20 DH、Levasil CT8 DH。耐高温颜填料由耐高温颜料与耐高温填料任意比混合组成，所述的颜料为本领域常用的耐高温颜料，可以是炭黑、氧化铁红等无机耐高温颜料，也可以是酞菁蓝等有机耐高温颜料。所述的填料为本领域常用的耐高温填料，可以是碳化硅、氧化铝。助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂中的一种或多种；所述的分散剂选自UNIQ-690W、BYK-190、AFCONA-4595；所述流平剂选自UNIQ-495U、BYK-333、TEGO-450；所述消泡剂选自UNIQ-265W、BYK-028、SURFYNOL-440。酸催化剂选自甲酸、乙酸、盐酸。
可水分散聚酯改性有机硅是由以下制备方法制得：将1-2摩尔份新戊二醇、2.5-6摩尔份三羟甲基丙烷、2-5摩尔份间苯二甲酸投入到反应釜中，升温至170-185℃保温酯化1-2h后再升温至210-225℃，继续反应2-4h至酸值降为10mgKOH/g以下停止反应，降温至145-165℃加入丙二醇丁醚(三羟甲基丙烷的50-60wt％)和0.7-1.5摩尔份偏苯三酸酐，继续反应至酸值为65-75mgKOH/g，降温至105-115℃，加入钛酸四丁酯(三羟甲基丙烷的0.05-0.1wt％)与有机硅中间体(三羟甲基丙烷的150-200wt％)，反应1-2h至透明，再降温至70-80℃，加入1.2-2.5摩尔份N，N-二甲基乙醇胺进行中和。
上述含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将纳米硅溶胶、耐高温颜填料、助剂、去离子水混合均匀，研磨至细度≤10μm，得到色浆。
(2)向步骤(1)制备的色浆中加入由甲基硅烷、苯基硅烷、溶剂组成的混合物，混合均匀后，加入酸性催化剂，搅拌，然后加入可水分散聚酯改性有机硅，高速剪切搅拌，过滤即得到含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料。
可水分散聚酯改性有机硅制备例
实施例1
将1摩尔份新戊二醇、2.5摩尔份三羟甲基丙烷、2摩尔份间苯二甲酸投入到反应釜中，升温至170℃保温酯化2h后再升温至210℃，继续反应4h至酸值降为8.2mgKOH/g，停止反应，降温至145℃加入三羟甲基丙烷50wt％的丙二醇丁醚和0.7摩尔份偏苯三酸酐，继续反应至酸值为71.5mgKOH/g，降温至105℃，加入三羟甲基丙烷0.05wt％的钛酸四丁酯与三羟甲基丙烷150wt％的有机硅中间体DC-3074，反应2h至透明，再降温至70℃，加入1.2摩尔份N，N-二甲基乙醇胺进行中和。
反应过程示意如下所示：
Figure SMS_1
实施例2
将2摩尔份新戊二醇、6摩尔份三羟甲基丙烷、5摩尔份间苯二甲酸投入到反应釜中，升温至185℃保温酯化1h后再升温至225℃，继续反应2h至酸值降为9.0mgKOH/g，停止反应，降温至165℃加入三羟甲基丙烷60wt％的丙二醇丁醚和1.5摩尔份偏苯三酸酐，继续反应至酸值为69.7mgKOH/g，降温至115℃，加入三羟甲基丙烷0.1wt％的钛酸四丁酯与三羟甲基丙烷200wt％的有机硅中间体DC-3074，反应1h至透明，再降温至80℃，加入2.5摩尔份N，N-二甲基乙醇胺进行中和。
涂料制备例
实施例3
(1)将10重量份纳米硅溶胶Levasil CT30 DH、15重量份炭黑、25重量份碳化硅、0.2重量份分散剂UNIQ-690W、0.1重量份流平剂UNIQ-495U、50重量份去离子水混合均匀，研磨至细度≤10μm，得到黑色色浆。
(2)向步骤(1)制备的黑色色浆中加入由10重量份甲基三甲氧基硅烷、3重量份苯基三甲氧基硅烷、2重量份异丙醇组成的混合物，混合均匀后，加入0.2重量份甲酸，搅拌2h，然后加入4重量份实施例1制备的可水分散聚酯改性有机硅，3000rpm高速剪切搅拌1h，过滤即得到含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料。
实施例4
(1)将30重量份纳米硅溶胶Levasil CT20DH、15重量份氧化铁红、45重量份氧化铝、0.4重量份分散剂BYK-190、0.2重量份BYK-333、0.1重量份消泡剂BYK-028、70重量份去离子水混合均匀，研磨至细度≤10μm，得到红色色浆。
(2)向步骤(1)制备的红色色浆中加入由20重量份甲基三乙氧基硅烷、10重量份二甲基二甲氧基硅烷、6重量份苯基三乙氧基硅烷、4重量份丙二醇丁醚组成的混合物，混合均匀后，加入0.4重量份乙酸，搅拌5h，然后加入10重量份实施例2制备的可水分散聚酯改性有机硅，3000rpm高速剪切搅拌0.5h，过滤即得到含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料。
实施例5
(1)将25重量份纳米硅溶胶Levasil CT8 DH、15重量份酞菁蓝、30重量份氧化铝、0.3重量份分散剂AFCONA-4595、0.1重量份流平剂TEGO-450、0.1重量份消泡剂SURFYNOL-440、60重量份去离子水混合均匀，研磨至细度≤10μm，得到蓝色色浆。
(2)向步骤(1)制备的蓝色色浆中加入由20重量份甲基三甲氧基硅烷、3重量份苯基三乙氧基硅烷、2重量份二苯基二甲氧基硅烷、3重量份丙二醇甲醚醋酸酯组成的混合物，混合均匀后，加入0.3重量份盐酸，搅拌4h，然后加入6重量份实施例2制备的可水分散聚酯改性有机硅，3000rpm高速剪切搅拌0.5h，过滤即得到含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料。
实施例6
(1)将15重量份纳米硅溶胶Levasil CT30 DH、20重量份炭黑、30重量份氧化铝、0.3重量份分散剂UNIQ-690W、0.2重量份流平剂UNIQ-495U、0.1重量份消泡剂UNIQ-265W、60重量份去离子水混合均匀，研磨至细度≤10μm，得到黑色色浆。
(2)向步骤(1)制备的黑色色浆中加入由15重量份甲基三甲氧基硅烷、5重量份苯基三甲氧基硅烷、3重量份异丙醇组成的混合物，混合均匀后，加入0.3重量份甲酸，搅拌4h，然后加入6重量份实施例1制备的可水分散聚酯改性有机硅，3000rpm高速剪切搅拌0.5h，过滤即得到含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料。
对比例1
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)中不添加可水分散聚酯改性有机硅，其余步骤以及物料与组成与实施例3一致。
对比例2
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)中不添加可水分散聚酯改性有机硅，用相同重量份的市售聚氨酯乳液替代，其余步骤以及物料与组成与实施例3一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)中可水分散聚酯改性有机硅先在水中进行3000rpm高速剪切搅拌1h后再加入，其余步骤以及物料与组成与实施例3一致。
性能测试
将实施例3-6制得的含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及对比例1-3制得的涂料分别涂覆在铝质基材上(控制涂膜厚度为20μm)，然后对其硬度、附着力、耐热性、耐冲击性、重涂性等性能进行检测，其中硬度测试按GB/T 6739规定进行，结果评定：漆膜擦伤；附着力测试按GB/T 9286规定进行，间距2mm；耐热性按照GB/T 1735的标准测定，测试条件：200℃*30min，结果评定：色差≤2为合格；耐冲击性测试按GB/T 1732规定进行，通过正冲50cm/kg为合格；重涂性测试通过将陶瓷涂层用1000目砂纸打磨后，重新再喷涂一层相同的陶瓷涂料，测试层间附着力，≤1级为合格。检测结果如表1。
表1实施例3-6以及对比例1-3产品性能测试结果：
硬度 附着力 耐热性 耐冲击性 重涂性
实施例3 6H 0级 合格 合格 合格
实施例4 6H 0级 合格 合格 合格
实施例5 6H 0级 合格 合格 合格
实施例6 6H 0级 合格 合格 合格
对比例1 6H 1级 合格 不合格 不合格
对比例2 6H 0级 不合格 合格 合格
对比例3 6H 1级 合格 合格 不合格
由以上数据对比可知：
对比例1不添加增韧组分可水分散聚酯改性有机硅，陶瓷涂层的附着力下降，耐冲击性和重涂性不合格。
对比例2采用市售聚氨酯乳液替代可水分散聚酯改性有机硅，也能起到增韧效果，但耐热性不合格。
对比例3可水分散聚酯改性有机硅先在水中进行3000rpm高速剪切搅拌1h后再加入，能起到一定的增韧效果，但由于未能与无机网络结构形成有效的三维复合，链段之间互相缠绕，影响梯度自分层，因此重涂性不佳。
实施例3-6的含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料相对于对比例1-3而言，既能保持陶瓷涂层原有的耐高温、高硬度等性能，又能改善涂层的柔韧性，具有优异的抗冲击性能，同时还可通过聚酯链段和有机硅链段的自分层现象改善陶瓷涂料的附着力和重涂性能。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：由包括以下重量份的原料制得：
可水分散聚酯改性有机硅 4-10份；
甲基硅烷 10-30份，
苯基硅烷 3-6份，
溶剂 2-4份，
纳米硅溶胶 10-30份，
耐高温颜填料 40-60份，
助剂 0.3-0.7份，
酸催化剂 0.2-0.4份，
水 50-70份。
2.如权利要求1所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述可水分散聚酯改性有机硅的制备方法包括：将1-2摩尔份新戊二醇、2.5-6摩尔份三羟甲基丙烷、2-5摩尔份间苯二甲酸投入到反应釜中，升温至170-185℃保温酯化1-2h后再升温至210-225℃，继续反应2-4h至酸值降为10mgKOH/g以下停止反应，降温至145-165℃加入丙二醇丁醚和0.7-1.5摩尔份偏苯三酸酐，继续反应至酸值为65-75mgKOH/g，降温至105-115℃，加入钛酸四丁酯与有机硅中间体，反应1-2h至透明，再降温至70-80℃，加入1.2-2.5摩尔份N,N-二甲基乙醇胺进行中和。
3.如权利要求2所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：
所述丙二醇丁醚的用量为三羟甲基丙烷的50-60wt%；
所述钛酸四丁酯的用量为三羟甲基丙烷的0.05-0.1wt%；
所述有机硅中间体的用量为三羟甲基丙烷的150-200wt%。
4.如权利要求1-3之一所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述甲基硅烷选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷。
5.如权利要求1-3之一所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述苯基硅烷选自苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷。
6.如权利要求1-3之一所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述溶剂选自异丙醇、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯。
7.如权利要求1-3之一所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述纳米硅溶胶为酸性硅溶胶。
8.如权利要求1-3之一所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述耐高温颜填料由耐高温颜料与耐高温填料任意比混合组成。
9.如权利要求1-3之一所述的柔性陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂中的一种或多种。
10.一种如权利要求1-9之一所述柔性陶瓷不粘涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将纳米硅溶胶、耐高温颜填料、助剂、水混合均匀，研磨，得到色浆；
（2）向所述色浆中加入由甲基硅烷、苯基硅烷、溶剂组成的混合物，混合均匀后，加入酸性催化剂，搅拌，然后加入可水分散聚酯改性有机硅，剪切搅拌，过滤即得到含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料。
CN202211743627.7A 2022-12-29 2022-12-29 一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法 Pending CN116262864A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211743627.7A CN116262864A (zh) 2022-12-29 2022-12-29 一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211743627.7A CN116262864A (zh) 2022-12-29 2022-12-29 一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116262864A true CN116262864A (zh) 2023-06-16

Family

ID=86723844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211743627.7A Pending CN116262864A (zh) 2022-12-29 2022-12-29 一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116262864A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104059398A (zh) * 2014-04-02 2014-09-24 浙江鹏孚隆科技有限公司 一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物及其涂覆方法
CN104829819A (zh) * 2015-02-13 2015-08-12 浙江鹏孚隆科技有限公司 有机硅改性水性聚酯树脂及其制备方法
CN105295715A (zh) * 2015-11-30 2016-02-03 无锡大塘复合材料有限公司 一种导热性良好的耐磨特氟龙不粘涂料
CN105602418A (zh) * 2016-01-19 2016-05-25 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种高导热高耐磨有机硅不粘涂料
CN106220838A (zh) * 2016-08-29 2016-12-14 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种疏水耐热的有机硅改性聚酯树脂及其制备方法
CN114456685A (zh) * 2021-12-30 2022-05-10 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种具有导磁功能的水性耐热防腐涂料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104059398A (zh) * 2014-04-02 2014-09-24 浙江鹏孚隆科技有限公司 一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物及其涂覆方法
CN104829819A (zh) * 2015-02-13 2015-08-12 浙江鹏孚隆科技有限公司 有机硅改性水性聚酯树脂及其制备方法
CN105295715A (zh) * 2015-11-30 2016-02-03 无锡大塘复合材料有限公司 一种导热性良好的耐磨特氟龙不粘涂料
CN105602418A (zh) * 2016-01-19 2016-05-25 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种高导热高耐磨有机硅不粘涂料
CN106220838A (zh) * 2016-08-29 2016-12-14 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种疏水耐热的有机硅改性聚酯树脂及其制备方法
CN114456685A (zh) * 2021-12-30 2022-05-10 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种具有导磁功能的水性耐热防腐涂料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109468029B (zh) 一种水性卷钢涂料面漆及其制备方法
EP0887392B1 (en) Silicone emulsion coating composition and processes for the preparation thereof
US20190218417A1 (en) Waterborne amino baking varnish and method for preparing the same
WO2008048593A2 (en) Fluorine-free trisiloxane surfactant compositions for use in coatings and printing ink compositions
CN110330597B (zh) 一种氟硅改性聚酯丙烯酸水分散体及其制备方法
CN112812670A (zh) 一种双组分pu涂料及其应用
CN111995743B (zh) 一种倍半硅氧烷改性双官能团聚酯树脂及其制备方法
CN105368209B (zh) 一种用于相框的水性复合烤漆
CN114181602A (zh) 水性双组分清面漆及其制备方法
CN115322598A (zh) 一种耐高温长效不粘陶瓷涂料及其制备方法
CN114989436A (zh) 一种水性聚酯改性有机硅树脂、制备方法及其应用
JPH0125792B2 (zh)
CN104861175A (zh) 一种改性树脂水性分散液
CN116262864A (zh) 一种含水性耐高温增韧组分的柔性陶瓷不粘涂料及其制备方法
CN113512325A (zh) 一种水性氟碳哑光涂料及其制备方法
CN110218288B (zh) 一种硅改性零voc水性聚酯丙烯酸树脂及其制备方法
JP3875756B2 (ja) シリコーンエマルジョンコーティング材組成物とその製造方法
CN108795259B (zh) 一种水性有机硅改性uv木器漆及其制备方法
CN111849311B (zh) 一种led室内显示屏光学防护材料及其制备方法
US20200308406A1 (en) Aqueous polyorganosiloxane hybrid resin dispersion
CN108165055B (zh) 三组分钻石耐磨陶瓷涂料及其制备方法
CN116042087B (zh) 一种含活性氟硅多功能助剂的长效陶瓷不粘涂料及其制备方法
CN105482618A (zh) 一种水性环氧地坪涂料及其制备方法
CN104726021A (zh) 一种改性树脂水性分散液
CN115960499B (zh) 一种水性双组份高附着实色涂料的制备及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination