一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料、制备工艺及应用制造技术

一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料、制备工艺及应用，涉及装饰板材涂装技术领域，包括第一溶液、第二溶液以及第三溶液，第一溶液包括氧化硅水分散液、煅烧高岭土、无机颜料、去离子水、消泡剂以及分散剂，第二溶液包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、流平剂以及甲酸，第三溶液包括保护胶粉、去离子水，各组分的重量份数如下：氧化硅水分散液：20‑30份、煅烧高岭土：5‑10份、无机颜料：10‑15份、去离子水：25‑30份、消泡剂：0.5‑1份、分散剂：0.5‑1份、甲基三甲氧基硅烷：20‑25份、甲基三乙氧基硅烷：5‑8份、流平剂：0.8‑1.5份、甲酸：0.5‑1.5份、保护胶粉：3‑5份、去离子水：20‑30份，本发明专利技术的仿石材陶瓷涂料硬度较好，防火性能、耐水性、耐候性较好。

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料、制备工艺及应用
本专利技术涉及装饰板材涂装
，具体涉及到一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料、制备工艺及应用。
技术介绍
在建筑装饰领域，比如建筑的外铝幕墙涂装、建筑的内外立面装饰、隧道内墙壁装饰，为了保证整体的美观感，一般会采用仿石材涂料作为涂膜层固化在幕墙、墙壁表面，传统的仿石材涂料以丙烯酸乳液为成膜物，由于丙烯酸类树脂为脂肪类低聚物，使得传统仿石材涂料的缺陷如下：1、传统丙烯酸乳液仿石材涂料的硬度小于1H，硬度等级较低，稍微使用外力即可将涂层剥落，在墙面装饰完成后，日常使用中经常与人接触的部位涂层易被刮破，难以达到与天然石材质地坚硬、耐磕碰的性能，且墙面磨损后，表面粗糙，容易附着杂质，难以清洗；2、传统丙烯酸乳液仿石材涂料，由于含有丙烯酸类树脂，使得此类涂料防火等级较低，遇高温或遇明火极易燃烧、炭化、释放烟雾，难以应用于防火等级较高的场所，也不太适用于室内密闭公共场所的大规模装饰；3、传统丙烯酸乳液仿石材涂料成膜后的耐候性、耐光性、耐水性较差。综上，大大限制了仿石材涂料的使用范围，因此，存在待改进之处。
技术实现思路
针对现有技术所存在的不足，本专利技术目的之一在于提出一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料，具体方案如下：一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料，包括第一溶液、第二溶液以及第三溶液，所述第一溶液包括氧化硅水分散液、煅烧高岭土、无机颜料、去离子水、消泡剂以及分散剂，所述第二溶液包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、流平剂以及甲酸，所述第三溶液包括保护胶粉、去离子水；第一溶液各组分的重量份数如下：氧化硅水分散液：20-30份煅烧高岭土：5-10份无机颜料：10-15份去离子水：25-30份消泡剂：0.5-1份分散剂：0.5-1份第二溶液各组分的重量份数如下：甲基三甲氧基硅烷：20-25份甲基三乙氧基硅烷：5-8份流平剂：0.8-1.5份甲酸：0.5-1.5份第三溶液各组分的重量份数如下：保护胶粉：3-5份去离子水：20-30份。进一步的，所述煅烧高岭土为粉末状。进一步的，所述氧化硅水分散液均为纳米级分散液。本专利技术另一目的在于提出一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料的制备工艺，具体方案如下：包括如下步骤：第一溶液的制备：于1L反应器在分散机的搅拌作用下，按比例依次加入氧化硅水分散液、煅烧高岭土、无机颜料、去离子水、消泡剂以及分散剂，分散机转速为800～1000r/min，分散10～15分钟后，将1L反应器移入篮式研磨机进行研磨，转速1000～1200r/min，研磨60～70分钟，研磨之后转移至密闭塑料瓶中；第二溶液的制备：按照配方比例依次加入甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、流平剂以及甲酸装入新的密闭塑料瓶中，将瓶口密闭后放在滚瓶机上，以转速为100-120r/min分散15～20分钟；第三溶液的制备：将去离子水装入1升反应器内然后放置于分散机上，在1500r/min的转速下将保护胶粉缓慢加入去离子水中，全部加入后继续分散60-90分钟，直至保护胶溶液呈现出稳定的半透明胶状；第一溶液以及第二溶液的混合：将制备好的第二溶液倒入装有第一溶液的密闭塑料瓶中，瓶口密闭后放在滚瓶机上，在室温环境中，所述以转速为100-120r/min分散6小时；第一溶液、第二溶液混合液与第三溶液的混合：将所述分散6小时后的分散液取出200g，加入第三溶液50g，利用调色刀搅拌均匀，将搅拌均匀后的溶液倒入造粒机，造粒机搅拌后，得到仿石材陶瓷粒子，即仿石材陶瓷涂料。进一步的，在所述第一溶液的制备中，研磨后的第一溶液经300目过滤布过滤后再转移至密闭塑料瓶中。进一步的，在所述第一溶液的制备中，所述篮式研磨机在研磨过程中采用外接冷却水进行降温。进一步的，所述密封塑料瓶的容量为1L或5L。本专利技术另一目的在于提出一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料的应用，具体方案如下：一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料的应用，先将第一溶液以及第二溶液混合后的分散液喷涂在粗糙的基材上，之后再二次喷涂仿石材陶瓷粒子，直至完全遮盖住基材，之后在常温下4-8小时固化或者在140-160℃下保持15-20分钟加热固化。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：(1)在制备时，各组分在分散剂的作用下均匀分散，在酸性环境下，甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷水解后产生的单体重新聚合形成网状结构，逐渐成膜，涂层成膜结构为-Si-O-结构，Si-O的键能为452KJ/mol，大于传统丙烯酸乳液仿石材涂料的C-H键414KJ/mol以及C-C键332KJ/mol，由于网状结构的形成，提高涂料最终的耐候性以及硬度，煅烧高岭土、氧化硅水分散液作为填料进一步提高涂料的硬度以及耐磨性能，且煅烧高岭土作为填料时不仅具有较高的白度和不透明性，还能赋予涂料较好的稳定性和色泽，保护胶粉充当增稠剂，阻止整个分散液体系中粒子的聚集，无机颜料为涂料提供最终的颜色，甲基三乙氧基硅烷以及甲基三甲氧基硅烷作为含有Si的有机液体，赋予涂料具有疏水性。涂料在板材表面成膜后，表面布满甲基，使得板材表面张力较小，能达到21-23dyn/cm，赋予板材很强的易清洁性能，当板材进行水洗后，灰尘等其他杂质随着水流流走，板材表面很难残留水珠，减小清洁难度；(2)与传统仿石材涂料的涂装工艺相同，本专利技术中的仿石材陶瓷涂料固化于基材表面之后，形成有两层涂层结构，且基材表面类似于仿石材的陶瓷层，仿石效果逼真，保持整体的美观程度；(3)本专利技术为适用于幕墙、建筑内外立面等墙面装饰，区别于传统的仿石材涂料，具有很强的自洁性以及超耐候性，防火等级高。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不仅限于此。实施例1：第一溶液各组分的重量份数如下：20份的纳米氧化硅水分散液、5份的煅烧高岭土、10份的无机颜料、25份的去离子水、0.5份的消泡剂、0.5份的分散剂。第二溶液各组分的重量份数如下：20份的甲基三甲氧基硅烷、5份的甲基三乙氧基硅烷、0.8份的流平剂、0.5份的甲酸。第三溶液各组分的重量份数如下：3份的保护胶粉、20份的去离子水。实施例2：第一溶液各组分的重量份数如下：25份的纳米氧化硅水分散液、7.5份的煅烧高岭土、12.5份的无机颜料、27.5份的去离子水、0.75份的消泡剂、0.75份的分散剂。第二溶液各组分的重量份数如下：22.5份的甲基三甲氧基硅烷、6.5份的甲基三乙氧基硅烷、1.2份的流平剂、1份的甲酸。第三溶液各组分的重量份数如下：4份的保护胶粉、25份的去离子水。实施例3：第一溶液各组分的重量份数如下：30份的纳米氧化硅水分散液、10份的煅烧高岭土、15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料，其特征在于，包括第一溶液、第二溶液以及第三溶液，所述第一溶液包括氧化硅水分散液、煅烧高岭土、无机颜料、去离子水、消泡剂以及分散剂，所述第二溶液包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、流平剂以及甲酸，所述第三溶液包括保护胶粉、去离子水；/n第一溶液各组分的重量份数如下：/n氧化硅水分散液：20-30份/n煅烧高岭土：5-10份/n无机颜料：10-15份/n去离子水：25-30份/n消泡剂：0.5-1份/n分散剂：0.5-1份/n第二溶液各组分的重量份数如下：/n甲基三甲氧基硅烷：20-25份/n甲基三乙氧基硅烷：5-8份/n流平剂：0.8-1.5份/n甲酸：0.5-1.5份/n第三溶液各组分的重量份数如下：/n保护胶粉：3-5份/n去离子水：20-30份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料，其特征在于，包括第一溶液、第二溶液以及第三溶液，所述第一溶液包括氧化硅水分散液、煅烧高岭土、无机颜料、去离子水、消泡剂以及分散剂，所述第二溶液包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、流平剂以及甲酸，所述第三溶液包括保护胶粉、去离子水；
第一溶液各组分的重量份数如下：
氧化硅水分散液：20-30份
煅烧高岭土：5-10份
无机颜料：10-15份
去离子水：25-30份
消泡剂：0.5-1份
分散剂：0.5-1份
第二溶液各组分的重量份数如下：
甲基三甲氧基硅烷：20-25份
甲基三乙氧基硅烷：5-8份
流平剂：0.8-1.5份
甲酸：0.5-1.5份
第三溶液各组分的重量份数如下：
保护胶粉：3-5份
去离子水：20-30份。


2.根据权利要求1所述的一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料，其特征在于，所述煅烧高岭土为粉末状。


3.根据权利要求1所述的一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料，其特征在于，所述氧化硅水分散液均为纳米级分散液。


4.一种高硬度防火疏水型仿石材陶瓷涂料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
第一溶液的制备：于1L反应器在分散机的搅拌作用下，按比例依次加入氧化硅水分散液、煅烧高岭土、无机颜料、去离子水、消泡剂以及分散剂，分散机转速为800～1000r/min，分散10～15分钟后，将1L反应器移入篮式研磨机进行研磨，转速1000～1200r/min，研磨60～70分钟，研磨之后转移至密闭塑料瓶中；
第二溶液的制备：按照配方比例依次加入甲基三甲氧基硅烷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，赵静，
申请(专利权)人：上海虹涂新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31