一種陶瓷樹脂及其應用制造技術

本發明專利技術提供一種陶瓷樹脂及其應用，所述陶瓷樹脂由無機氧化物溶膠與烷氧基硅烷在酸性條件下反應制得；所述無機氧化物溶膠包括氧化鈦溶膠。本發明專利技術的陶瓷樹脂可應用于制備陶瓷涂料；其中，所述陶瓷涂料括依次涂覆在基材上的底漆、紋理層漆和罩面漆；所述底漆、紋理層漆和罩面漆的組分中均包含所述陶瓷樹脂。本發明專利技術陶瓷樹脂制得的陶瓷涂層能夠抵御太陽紫外光的破壞，使涂膜的耐候性能更好。另外，本發明專利技術陶瓷樹脂制得的板材具有優異的力學性能、耐水性和防火性。而且，本發明專利技術陶瓷樹脂制得的板材具有良好的自潔性，在雨水沖刷下可以保持長效的自潔性。

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.

【技術實現步驟摘要】
一種陶瓷樹脂及其應用
本專利技術涉及陶瓷涂料
，具體涉及一種陶瓷樹脂及其應用。
技術介紹
隨著我國建筑裝飾行業的快速發展，人們對建筑物裝飾要求越來越高，而陶瓷涂料作為新興的水性、無機涂料而越來越受到建筑裝飾行業的青睞；相比傳統的溶劑型涂料由于其高VOC、高污染排放而逐漸受到相關政策的制約。陶瓷涂料以其卓越的防火性能、良好的耐候性、抗劃傷性、抗菌自潔性，以及水性無機涂料具有的環保性，使得陶瓷涂料裝飾板在眾多高端公用領域得以應用，如地鐵的站幕墻和軌道交通車輛內飾以及醫院、博物館、商場、體育館、學校、隧道、等防火和安全要求較高的領域。陶瓷樹脂作為陶瓷涂料中的主要成膜物質，對涂層的力學性能、防水性等方面具有顯著影響。公開為CN101760057B的中國專利中公開一種陶瓷涂料，該陶瓷涂料由以下組分組成：A組分：由金屬的氧化物溶膠、著色顏料、片狀顏料、定向助劑和水組成，其中，所述片狀顏料的粒徑為1-80μm，片徑比為5-100；以及B組分：由至少兩種具有不同水解速率的烷氧基硅烷混合組成；其中，所述A組分與B組分的重量比為2-3∶1-2；所述A組分的固含量為20-45重量％。該專利提供的陶瓷涂料，具有成本低，涂膜不開裂的優點。但是，該專利中所描述的陶瓷涂膜的膜厚僅為40-50um，超過其范圍即存在較大的開裂風險。另外該專利所述陶瓷涂膜僅為單涂層，一旦涂層開裂，外界中的水及腐蝕性物質會直接破壞底材，而失去對底材的保護和裝飾效果。另外其裝飾效果，僅為單一的實色效果，具有裝飾性單調，保護底材能力較差的不足。而且，該專利制得的涂層的自潔性一般，無法保持長效的自潔性。因此，開發一種全新的陶瓷樹脂用于陶瓷涂料中以提高涂層的力學性能、防火性、耐水性和自潔性對本行業具有重要的意義。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種陶瓷樹脂及其應用。以使添加有該陶瓷樹脂的涂膜的裝飾材料具備質量輕、易安裝、防火不燃、水性環保、耐候性高、不易粉化、自潔性好、且可循環利用等優勢。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的：第一方面，本專利技術提供一種陶瓷樹脂，所述陶瓷樹脂由無機氧化物溶膠與烷氧基硅烷在酸性條件下反應制得；所述無機氧化物溶膠包括氧化鈦溶膠。優選地，所述無機氧化物溶膠還包括其他氧化物溶膠；所述其他氧化物溶膠包括氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鋯溶膠、氧化鈰溶膠、氧化鎳溶膠中的至少一種。使用該復合溶膠制得的樹脂具備良好的成膜性能，另外，由于氧化鈦溶膠的作用，涂層表面經紫外光照射后，涂膜表面具備光誘導超親水性和有機物分解能力，因此涂層可以保持長效的自清潔能力。所述無機氧化物溶膠為水分散型納米無機氧化物溶膠，水分散溶膠可顯著增強涂層的強度及硬度，賦予涂層高硬度、抗劃傷、高耐磨的特性。優選地，所述氧化鈦溶膠與其他氧化物溶膠的質量比為1:1～4:1。在所述無機氧化物溶膠組份中，當氧化鈦溶膠比例過低時，氧化鈦無法在涂膜表面形成連續的排列，導致涂層表面親水能力下降，自清潔性能不佳。氧化鈦溶膠與其他無機氧化物復合使用，可改善涂層的交聯強度，提高涂層硬度及致密性，對基材保護性能更佳。優選地，所述無機氧化物溶膠的粒徑為10～100nm。更優選地，所述無機氧化物溶膠的粒徑為15～30nm。該范圍內的溶膠粒徑可獲得更加致密的涂層，更佳的開裂膜厚及外觀效果。優選地，所述烷氧基硅烷由以下通式表示：RnSi(OR’)4-n，式中，R為含有取代基的C1-7烷基或芳基，或為不含有取代基的C1-7烷基或芳基，所述取代基選自胺基、環氧基、羧基、羥基中的一種或幾種；R’為C1-3的烷基；n＝0、1或2。烷氧基硅氧烷與無機氧化物溶膠中的水進行反應后，通過縮聚反應制得陶瓷樹脂。其有益效果為，水解后的活性羥基起到了成膜固化的作用，取代基增強了涂層與各種基材附著力。優選地，所述無機氧化物溶膠與烷氧基硅烷的質量比為5:1～1:1。無機氧化物與烷氧基硅烷的配比直接關系到陶瓷涂膜的性能，需要使烷氧基硅烷進行充分的水解，以獲得良好的成膜性能，烷氧基硅烷含量過高水解不充分，涂膜機械性能及耐化學性能會急劇下降，烷氧基硅烷含量過低，則反應基團較少，導致成膜不佳，涂膜易開裂。優選地，所述酸性條件的pH值為3-5；反應的溫度為20～50℃。烷氧基硅烷水解為化學反應過程，該反應需在酸性條件下進行，pH值過低或溫度過高會導致水解劇烈，反應進程難以控制；反之，pH值偏高或溫度偏低會使反應過慢。第二方面，本專利技術提供一種所述陶瓷樹脂在制備陶瓷涂料中的應用。優選地，所述陶瓷涂料括依次涂覆在基材上的底漆、紋理層漆和罩面漆；所述底漆、紋理層漆和罩面漆的組分中均包含所述陶瓷樹脂。優選地，所述陶瓷涂料的制備方法包括如下步驟：先在基材上涂覆底漆，表干后依次涂覆紋理層漆、罩面漆，最后經過常溫固化或加溫固化后，形成陶瓷涂膜。采用三遍涂覆(分別為底漆、紋理層、罩面層)的有益效果為，底漆賦予涂層整體的附著力，確保涂層與基材良好的潤濕，罩面層可對紋理層進行保護，同時使涂層表面更加光潔，提高涂層的自潔性。優選地，所述常溫固化的時間為2～7天；所述加溫固化的條件為：固化溫度120～180℃，固化時間20～40min。優選地，所述基材選自金屬、無機材質、木材、中的一種；所述金屬包括鋁、鐵、鋅、銅、不銹鋼中一種或兩種的復合；所述無機材質包括陶瓷、石材、玻璃、水泥、硅酸鈣板、硅鎂板一種或兩種的復合；所述涂覆采用噴涂或刷涂。優選地，所述基材選自金屬時，金屬基材表面需進行表面打磨或噴砂處理，以增強涂層與其表面的結合力；所述基材選自無機材質時，無機材質可作表面除灰后直接進行涂覆。優選地，所述底漆的膜厚為10-15微米；所述紋理層的膜厚為60-150微米；所述面漆的膜厚為6-15微米。底涂如果膜厚太薄，無法與基材形成良好的連續膜，對基材的保護欠佳。膜厚太厚，易導致干燥時間偏長，影響施工效率。紋理層的膜厚，主要起到裝飾性的效果，膜厚太薄，紋理效果不佳，裝飾效果差，膜厚太厚容易在干燥時因為涂膜收縮而開裂，影響外觀及對基材的保護。面漆膜厚起到保護真石紋理層的作用，并賦予表面自潔的效果，噴涂太薄，表面無法形成連續的涂膜，影響對紋理層的保護，且自潔性也會有所下降。面漆涂膜太厚，易導致面漆涂層有裂紋，而失去對紋理層的保護作用。第三方面，本專利技術提供一種應用于陶瓷涂料的底漆，包括以下重量分數的各組分：權利要求1所述的陶瓷樹脂30％～80％，顏填料10％～50％，水5％～20％，助劑0.1％～5％。優選地，在底漆中，所述顏填料包括無機顏料和無機填料；所述無機顏料包括鈦白粉、鐵黑、炭黑、鉻銅黑、錳鐵黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃、釩酸鉍、鈷藍、鈷綠中的一種或幾種；所述無機填料包括氧化硅、氧化鋯、氧化鋁、高嶺土、絹云母、硅灰石、硫酸鋇中的一種或幾種。優選地，在底漆中，所述助劑包括潤濕劑、分散劑和消泡劑中的至少一種；可為市售常規助劑。第四方面，本專利技術提供一種應用于陶瓷涂料的紋理層漆，包括以下重量分數的各組分：權利要求1所述的陶瓷樹脂30％～60％，真石巖片或粉10％～30％，仿真石色漿5％～25％，水5％～20％，助劑0.1％～5％。優選地，在紋理層漆中，所述仿真石色漿包括水分散性色漿、水包水分散型色漿中的一種或兩種。色漿中所應用的顏料通常選自自然界中無機顏料，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種陶瓷樹脂，其特征在于，所述陶瓷樹脂由無機氧化物溶膠與烷氧基硅烷在酸性條件下反應制得；所述無機氧化物溶膠包括氧化鈦溶膠。

【技術特征摘要】
1.一種陶瓷樹脂，其特征在于，所述陶瓷樹脂由無機氧化物溶膠與烷氧基硅烷在酸性條件下反應制得；所述無機氧化物溶膠包括氧化鈦溶膠。2.根據權利要求1所述的陶瓷樹脂，其特征在于，所述無機氧化物溶膠還包括其他氧化物溶膠；所述其他氧化物溶膠包括氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鋯溶膠、氧化鈰溶膠、氧化鎳溶膠中的至少一種。3.根據權利要求2所述的陶瓷樹脂，其特征在于，所述氧化鈦溶膠與其他氧化物溶膠的質量比為1:1～4:1。4.根據權利要求1所述的陶瓷樹脂，其特征在于，所述無機氧化物溶膠的粒徑為10～100nm。5.根據權利要求1所述的陶瓷樹脂，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為含有取代基的C1-7烷基或芳基，或為不含有取代基的C1-7烷基或芳基，所述取代基選自胺基、環氧基、羧基、羥基中的一種或幾種；R’為C1-3的烷基；n＝0、1或2。6.根據權利要求1所述的陶瓷樹脂，其特征在于，所述無機氧化物溶膠與烷氧基硅烷的質量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘軍輝，黃騰，閃國峰，苗文清，李家星，路小珠，
申請(專利權)人：上海金力泰化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31