一种陶瓷树脂及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种陶瓷树脂及其应用，所述陶瓷树脂由无机氧化物溶胶与烷氧基硅烷在酸性条件下反应制得；所述无机氧化物溶胶包括氧化钛溶胶。本发明专利技术的陶瓷树脂可应用于制备陶瓷涂料；其中，所述陶瓷涂料括依次涂覆在基材上的底漆、纹理层漆和罩面漆；所述底漆、纹理层漆和罩面漆的组分中均包含所述陶瓷树脂。本发明专利技术陶瓷树脂制得的陶瓷涂层能够抵御太阳紫外光的破坏，使涂膜的耐候性能更好。另外，本发明专利技术陶瓷树脂制得的板材具有优异的力学性能、耐水性和防火性。而且，本发明专利技术陶瓷树脂制得的板材具有良好的自洁性，在雨水冲刷下可以保持长效的自洁性。

A Ceramic Resin and Its Application

The invention provides a ceramic resin and its application, which is prepared by the reaction of inorganic oxide sol with alkoxysilane under acidic conditions, and the inorganic oxide sol includes titanium oxide sol. The ceramic resin of the present invention can be applied to prepare ceramic coatings, in which the ceramic coatings include primers, textured coatings and coatings successively coated on the base material, and the components of the primers, textured coatings and coatings all contain the ceramic resin. The ceramic coating prepared by the ceramic resin of the invention can resist the damage of the solar ultraviolet light and make the weather resistance of the coating film better. In addition, the plate made of the ceramic resin of the invention has excellent mechanical properties, water resistance and fire resistance. Moreover, the plate made of the ceramic resin of the invention has good self-cleaning property, and can maintain long-term self-cleaning property under the erosion of rainwater.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷树脂及其应用
本专利技术涉及陶瓷涂料
，具体涉及一种陶瓷树脂及其应用。
技术介绍
随着我国建筑装饰行业的快速发展，人们对建筑物装饰要求越来越高，而陶瓷涂料作为新兴的水性、无机涂料而越来越受到建筑装饰行业的青睐；相比传统的溶剂型涂料由于其高VOC、高污染排放而逐渐受到相关政策的制约。陶瓷涂料以其卓越的防火性能、良好的耐候性、抗划伤性、抗菌自洁性，以及水性无机涂料具有的环保性，使得陶瓷涂料装饰板在众多高端公用领域得以应用，如地铁的站幕墙和轨道交通车辆内饰以及医院、博物馆、商场、体育馆、学校、隧道、等防火和安全要求较高的领域。陶瓷树脂作为陶瓷涂料中的主要成膜物质，对涂层的力学性能、防水性等方面具有显著影响。公开为CN101760057B的中国专利中公开一种陶瓷涂料，该陶瓷涂料由以下组分组成：A组分：由金属的氧化物溶胶、着色颜料、片状颜料、定向助剂和水组成，其中，所述片状颜料的粒径为1-80μm，片径比为5-100；以及B组分：由至少两种具有不同水解速率的烷氧基硅烷混合组成；其中，所述A组分与B组分的重量比为2-3∶1-2；所述A组分的固含量为20-45重量％。该专利提供的陶瓷涂料，具有成本低，涂膜不开裂的优点。但是，该专利中所描述的陶瓷涂膜的膜厚仅为40-50um，超过其范围即存在较大的开裂风险。另外该专利所述陶瓷涂膜仅为单涂层，一旦涂层开裂，外界中的水及腐蚀性物质会直接破坏底材，而失去对底材的保护和装饰效果。另外其装饰效果，仅为单一的实色效果，具有装饰性单调，保护底材能力较差的不足。而且，该专利制得的涂层的自洁性一般，无法保持长效的自洁性。因此，开发一种全新的陶瓷树脂用于陶瓷涂料中以提高涂层的力学性能、防火性、耐水性和自洁性对本行业具有重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种陶瓷树脂及其应用。以使添加有该陶瓷树脂的涂膜的装饰材料具备质量轻、易安装、防火不燃、水性环保、耐候性高、不易粉化、自洁性好、且可循环利用等优势。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本专利技术提供一种陶瓷树脂，所述陶瓷树脂由无机氧化物溶胶与烷氧基硅烷在酸性条件下反应制得；所述无机氧化物溶胶包括氧化钛溶胶。优选地，所述无机氧化物溶胶还包括其他氧化物溶胶；所述其他氧化物溶胶包括氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶、氧化铈溶胶、氧化镍溶胶中的至少一种。使用该复合溶胶制得的树脂具备良好的成膜性能，另外，由于氧化钛溶胶的作用，涂层表面经紫外光照射后，涂膜表面具备光诱导超亲水性和有机物分解能力，因此涂层可以保持长效的自清洁能力。所述无机氧化物溶胶为水分散型纳米无机氧化物溶胶，水分散溶胶可显著增强涂层的强度及硬度，赋予涂层高硬度、抗划伤、高耐磨的特性。优选地，所述氧化钛溶胶与其他氧化物溶胶的质量比为1:1～4:1。在所述无机氧化物溶胶组份中，当氧化钛溶胶比例过低时，氧化钛无法在涂膜表面形成连续的排列，导致涂层表面亲水能力下降，自清洁性能不佳。氧化钛溶胶与其他无机氧化物复合使用，可改善涂层的交联强度，提高涂层硬度及致密性，对基材保护性能更佳。优选地，所述无机氧化物溶胶的粒径为10～100nm。更优选地，所述无机氧化物溶胶的粒径为15～30nm。该范围内的溶胶粒径可获得更加致密的涂层，更佳的开裂膜厚及外观效果。优选地，所述烷氧基硅烷由以下通式表示：RnSi(OR’)4-n，式中，R为含有取代基的C1-7烷基或芳基，或为不含有取代基的C1-7烷基或芳基，所述取代基选自胺基、环氧基、羧基、羟基中的一种或几种；R’为C1-3的烷基；n＝0、1或2。烷氧基硅氧烷与无机氧化物溶胶中的水进行反应后，通过缩聚反应制得陶瓷树脂。其有益效果为，水解后的活性羟基起到了成膜固化的作用，取代基增强了涂层与各种基材附着力。优选地，所述无机氧化物溶胶与烷氧基硅烷的质量比为5:1～1:1。无机氧化物与烷氧基硅烷的配比直接关系到陶瓷涂膜的性能，需要使烷氧基硅烷进行充分的水解，以获得良好的成膜性能，烷氧基硅烷含量过高水解不充分，涂膜机械性能及耐化学性能会急剧下降，烷氧基硅烷含量过低，则反应基团较少，导致成膜不佳，涂膜易开裂。优选地，所述酸性条件的pH值为3-5；反应的温度为20～50℃。烷氧基硅烷水解为化学反应过程，该反应需在酸性条件下进行，pH值过低或温度过高会导致水解剧烈，反应进程难以控制；反之，pH值偏高或温度偏低会使反应过慢。第二方面，本专利技术提供一种所述陶瓷树脂在制备陶瓷涂料中的应用。优选地，所述陶瓷涂料括依次涂覆在基材上的底漆、纹理层漆和罩面漆；所述底漆、纹理层漆和罩面漆的组分中均包含所述陶瓷树脂。优选地，所述陶瓷涂料的制备方法包括如下步骤：先在基材上涂覆底漆，表干后依次涂覆纹理层漆、罩面漆，最后经过常温固化或加温固化后，形成陶瓷涂膜。采用三遍涂覆(分别为底漆、纹理层、罩面层)的有益效果为，底漆赋予涂层整体的附着力，确保涂层与基材良好的润湿，罩面层可对纹理层进行保护，同时使涂层表面更加光洁，提高涂层的自洁性。优选地，所述常温固化的时间为2～7天；所述加温固化的条件为：固化温度120～180℃，固化时间20～40min。优选地，所述基材选自金属、无机材质、木材、中的一种；所述金属包括铝、铁、锌、铜、不锈钢中一种或两种的复合；所述无机材质包括陶瓷、石材、玻璃、水泥、硅酸钙板、硅镁板一种或两种的复合；所述涂覆采用喷涂或刷涂。优选地，所述基材选自金属时，金属基材表面需进行表面打磨或喷砂处理，以增强涂层与其表面的结合力；所述基材选自无机材质时，无机材质可作表面除灰后直接进行涂覆。优选地，所述底漆的膜厚为10-15微米；所述纹理层的膜厚为60-150微米；所述面漆的膜厚为6-15微米。底涂如果膜厚太薄，无法与基材形成良好的连续膜，对基材的保护欠佳。膜厚太厚，易导致干燥时间偏长，影响施工效率。纹理层的膜厚，主要起到装饰性的效果，膜厚太薄，纹理效果不佳，装饰效果差，膜厚太厚容易在干燥时因为涂膜收缩而开裂，影响外观及对基材的保护。面漆膜厚起到保护真石纹理层的作用，并赋予表面自洁的效果，喷涂太薄，表面无法形成连续的涂膜，影响对纹理层的保护，且自洁性也会有所下降。面漆涂膜太厚，易导致面漆涂层有裂纹，而失去对纹理层的保护作用。第三方面，本专利技术提供一种应用于陶瓷涂料的底漆，包括以下重量分数的各组分：权利要求1所述的陶瓷树脂30％～80％，颜填料10％～50％，水5％～20％，助剂0.1％～5％。优选地，在底漆中，所述颜填料包括无机颜料和无机填料；所述无机颜料包括钛白粉、铁黑、炭黑、铬铜黑、锰铁黑、氧化铁红、氧化铁黄、钒酸铋、钴蓝、钴绿中的一种或几种；所述无机填料包括氧化硅、氧化锆、氧化铝、高岭土、绢云母、硅灰石、硫酸钡中的一种或几种。优选地，在底漆中，所述助剂包括润湿剂、分散剂和消泡剂中的至少一种；可为市售常规助剂。第四方面，本专利技术提供一种应用于陶瓷涂料的纹理层漆，包括以下重量分数的各组分：权利要求1所述的陶瓷树脂30％～60％，真石岩片或粉10％～30％，仿真石色浆5％～25％，水5％～20％，助剂0.1％～5％。优选地，在纹理层漆中，所述仿真石色浆包括水分散性色浆、水包水分散型色浆中的一种或两种。色浆中所应用的颜料通常选自自然界中无机颜料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷树脂，其特征在于，所述陶瓷树脂由无机氧化物溶胶与烷氧基硅烷在酸性条件下反应制得；所述无机氧化物溶胶包括氧化钛溶胶。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷树脂，其特征在于，所述陶瓷树脂由无机氧化物溶胶与烷氧基硅烷在酸性条件下反应制得；所述无机氧化物溶胶包括氧化钛溶胶。2.根据权利要求1所述的陶瓷树脂，其特征在于，所述无机氧化物溶胶还包括其他氧化物溶胶；所述其他氧化物溶胶包括氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶、氧化铈溶胶、氧化镍溶胶中的至少一种。3.根据权利要求2所述的陶瓷树脂，其特征在于，所述氧化钛溶胶与其他氧化物溶胶的质量比为1:1～4:1。4.根据权利要求1所述的陶瓷树脂，其特征在于，所述无机氧化物溶胶的粒径为10～100nm。5.根据权利要求1所述的陶瓷树脂，其特征在于，所述烷氧基硅烷由以下通式表示：RnSi(OR’)4-n，式中，R为含有取代基的C1-7烷基或芳基，或为不含有取代基的C1-7烷基或芳基，所述取代基选自胺基、环氧基、羧基、羟基中的一种或几种；R’为C1-3的烷基；n＝0、1或2。6.根据权利要求1所述的陶瓷树脂，其特征在于，所述无机氧化物溶胶与烷氧基硅烷的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘军辉，黄腾，闪国峰，苗文清，李家星，路小珠，
申请(专利权)人：上海金力泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31