本发明专利技术涉及新材料领域，特别涉及功能高分子材料的制备及应用技术领域。公开了一种高韧性陶瓷涂料及其制备方法。其中涂料包括以下重量份的组份制成：有机树脂50~100份，硅烷偶联剂50~100份，醇盐100~200份，填料50~100份，颜料50~100份，pH调节剂5~10份，有机溶剂50~100份，水10~20份。本发明专利技术涂料形成的涂层具有高硬度（≥6H）、耐高温、柔韧性、优异的附着力、耐冲击性等性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涉及新材料领域，特别涉及功能高分子材料的制备及应用
技术介绍
陶瓷涂料多为金属氧化物、非金属氧化物及硅烷偶联剂组成的无机-有机复合涂料，成膜后的涂层以无机网络为骨架，具有高硬度(铅笔硬度≥6H)、抗划痕性良好、高耐温、不燃等优点，由于涂膜的物理、化学性能与陶瓷相似，故称之为“陶瓷涂料”。近年来陶瓷涂料在化工防腐、航空、汽车、厨房设备等领域的产业化和商业化运用趋势越来越明显，其研究工作已成为备受关注的热点。虽然，陶瓷涂料有着其突出的性能，但仍旧存在很多技术瓶颈，如：脆性大、韧性差、厚膜易开裂；对金属基材的前处理要求较高，对基材上附着力不佳等，这些技术瓶颈制约了陶瓷涂料行业的进一步发展。目前市场上的柔性陶瓷涂料产品，多是将陶瓷粉料分散在有机树脂中，用高硬度、耐腐蚀、耐磨的填料来填充有机树脂，如用于石油管道、海底管线等的柔性陶瓷涂层，不仅可以阻抗固体物料的磨蚀，还可以大大降低输送阻力。CN10107430B介绍了一种双组份的柔性陶瓷涂料，采用陶瓷粉分散于环氧树脂制备的，其涂膜硬度为4H，经冲击性测试后涂膜完整。CN 104140750 A介绍了一种高强节能桥架用柔性陶瓷涂料，所制备的涂膜具有极好的附着力、抗冲击性、柔韧性。然而，这种柔性陶瓷涂层相对于陶瓷涂层硬度要低，耐划伤性也相对要差。因此从严格意义上来讲，这类产品并不能称作陶瓷涂料。
技术实现思路
为解决现有陶瓷涂料韧性差、耐冲击性差的问题，本专利技术提供了一种高韧性陶瓷涂料及其制备方法，本专利技术是在现有陶瓷涂料高硬度、耐划伤、耐高温等性能的基础上，对其柔韧性、抗冲击性进行改良后制备而得的一种高性能涂料。得到的涂层具有高硬度(≥6H)、耐高温、柔韧性、优异的附着力、耐冲击等性能。本专利技术的具体技术方案为：一种高韧性陶瓷涂料，包括以下重量份的组份制成：作为优选，所述的有机树脂选自有机硅改性聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺亚酰胺树脂、环氧有机硅树脂、有机硅改性聚酚氧树脂中的一种或几种。作为优选，所述有机硅改性聚酚氧树脂的分子量为15万～20万。聚酚氧树脂不需要固化剂即可固化。聚酚氧树脂聚有很好的耐水性、耐磨性、耐收缩性，能够改善陶瓷涂料附着力较差的缺点。该分子量范围的聚酚氧树脂与其他组份相容性好，流动性适中，粘结性好。作为优选，所述的硅烷偶联剂选自甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。作为优选，所述的醇盐选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、钛酸四丁酯中的一种或几种。作为优选，所述的填料选自气相法二氧化硅、硅微粉、碳化硅、钛酸钾晶须、氧化铝、云母粉中一种或几种。进一步优选，所述的填料选自气相法二氧化硅、硅微粉、碳化硅、氧化铝中的一种或几种。作为优选，所述的颜料选自钛白粉、碳黑、氧化铁红、钛镍黄、钛钴绿、钴蓝中一种或者几种。作为优选，所述的pH调节剂选自10wt％盐酸水溶液、20wt％醋酸水溶液中的一种或几种。作为优选，所述的有机溶剂为异丙醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。进一步优选，所述溶剂选自异丙醇、正丁醇、乙二醇单丁醚中的一种或几种。一种上述高韧性陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：先将硅烷偶联剂、醇盐、有机溶剂混合均匀得到混合溶液，再将有机树脂加入到混合溶液中，待充分溶解后，加入水和pH调节剂，然后在30～60℃下，反应3～5小时，反应结束冷却后，过滤得到复合树脂，然后将颜料、填料加入到复合树脂中，在研磨机中研磨3～5h，过滤出料得到高韧性陶瓷涂料。本专利技术通过采用了特殊的有机/无机杂化方式，通过溶胶-凝胶法形成有机物/无机物互穿网络结构，即在有机聚合物中加入醇盐作为先驱体，先驱体经水解后在有机聚合物分子结构中原位生成无机网络，与传统方法相比，有机物与无机物的分散性更好，以避免相分离导致的相容性问题，能够使涂膜在高硬度(≥6H)、耐高温性好的前提下，同时赋予其高柔韧性、优异的附着力、高耐冲击性等性能，具有较高的应用价值。与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中制备涂料的硬度高(≥6H)、耐高温、柔韧性好、附着力好、耐冲击性(50cm*kg涂膜完整)。(2)相对于现有陶瓷涂料，本专利技术的涂料操作简便(单组份，无需熟化)，保存时间较长，对基材的前处理要求低(可不经喷砂处理)。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。实施例中所用原料均可市购或可以采用常规方法制备得到，所述份数均为重量份。1.检测方法中的测试方法：1)铅笔硬度：GB/T 6739-20062)附着力：GB/T 9286-19983)耐冲击性：GB/T 1732-19932.涂层的制备方法：用高韧性陶瓷涂料在喷砂过的铝板上喷涂，在280℃烘箱中烘10分钟，得到膜厚为35微米的涂膜。实施例1(1)有机树脂：有机硅改性聚酯树脂50份，硅烷偶联剂：苯基三甲氧基50份，醇盐：正硅酸乙酯100份，填料：钛酸钾晶须10份，硅微粉20份，氧化铝20份，颜料：钛白粉50份，pH调节剂：10wt％盐酸水溶液5份，有机溶剂：异丙醇50份，去离子水10份。(2)先将苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、异丙醇混合均匀得到混合溶液，再将有机硅改性聚酯树脂加入到混合溶液中，搅拌待充分溶解后，加入去离子水和10wt％盐酸水溶液，然后在30℃下，搅拌5小时，待冷却后，过滤得到复合树脂。然后，将钛酸钾晶须、硅微粉、氧化铝、钛白粉加入到复合树脂中，在研磨机中研磨4h后，用250目滤网过滤得到高韧性陶瓷涂料1。实施例2(1)有机树脂：有机硅改性聚酯树脂100份，硅烷偶联剂：苯基三甲氧基硅烷50份，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷50份，醇盐：正硅酸乙酯100份，钛酸四丁酯100份，填料：碳化硅40份，硅微粉40份，氧化铝20份，颜料：炭黑70份，钛镍黄20份，钛钴绿10份，pH调节剂：20wt％醋酸水溶液10份，有机溶剂：异丙醇50份，正丙醇50份，去离子水20份。(2)先将苯基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、异丙醇、正丁醇混合均匀得到混合溶液，再将有机硅改性聚酯树脂加入到混合溶液中，待充分溶解后，加入20wt％醋酸水溶液、去离子水，然后在60℃下，搅拌5小时，待冷却后，过滤得到复合树脂。然后，将碳化硅、硅微粉、氧化铝、炭黑、钛镍黄、钛钴绿加入到复合树脂中，在研磨机中研磨3h后，用250目滤网过滤得到高韧性陶瓷涂料2。实施例3(1)有机树脂：聚酰胺亚酰胺树脂50份，聚醚砜树脂50份，硅烷偶联剂：苯基三甲氧基硅烷50份，甲基三甲氧基硅烷50份，醇盐：正硅酸甲酯200份，填料：云母粉20份，硅微粉40份，氧化铝40份，颜料：氧化铁红100份，pH调节剂：20wt％醋酸水溶液10份，有机溶剂：N-甲基吡咯烷酮100份，去离子水20份。(2)先将苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、N-甲基吡咯烷酮混合均匀得到混合溶液，再将聚酰胺亚酰胺树脂，聚醚砜树脂加入到混合溶液中，待充分溶解后，加入20wt％醋酸水溶液、去离子水，然后在60℃下，搅拌3小时，待冷却后，过滤得到复合树脂。然后，将云母粉、硅微粉、氧化铝、氧化铁红加入到复合树脂中，在研磨机中研磨5h后，用250目滤网过滤得到高韧性陶瓷涂料3。实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高韧性陶瓷涂料，其特征在于：包括以下重量份的组份制成：有机树脂 50~100份，硅烷偶联剂 50~100份，醇盐 100~200份，填料 50~100份，颜料 50~100份，pH调节剂 5~10份，有机溶剂 50~100份，水 10~20份。
【技术特征摘要】
1.一种高韧性陶瓷涂料，其特征在于：包括以下重量份的组份制成：有机树脂 50~100份，硅烷偶联剂 50~100份，醇盐 100~200份，填料 50~100份，颜料 50~100份，pH调节剂 5~10份，有机溶剂 50~100份，水 10~20份。2.根据权利要求1所述的一种高韧性陶瓷涂料，其特征在于，所述的有机树脂选自有机硅改性聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺亚酰胺树脂、环氧有机硅树脂、有机硅改性聚酚氧树脂中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的一种高韧性陶瓷涂料，其特征在于，所述有机硅改性聚酚氧树脂的分子量为15万~20万。4.根据权利要求1所述的一种高韧性陶瓷涂料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂选自甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱涛，徐凯，刘海兵，
申请(专利权)人：杭州吉华高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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