一种陶瓷涂料专用消光水及其制备方法与流程

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种陶瓷涂料专用消光水及其制备方法。

背景技术：

陶瓷涂料是一种以甲基硅树脂为主要成膜物的功能涂料，因其硬度高、耐摩擦、耐高温、阻燃、防污易洁、耐黄变等一系列优点得到人们的关注。近年来，兼顾高硬度和适度柔韧性的柔性陶瓷涂料进一步弥补了传统纳米陶瓷涂料的天然技术缺陷，把陶瓷涂料从一种应用范围较窄的特殊功能涂料变成一种具有广泛应用价值的高性能、低成本、环保型涂料新品类。

涂层的光泽控制一直是涂装的重要课题，在装饰要求较为严格的场合更是如此。但是，在陶瓷涂料尤其是水性陶瓷涂料中加入消光粉后，涂料的配制过程、喷涂手法以及涂层厚度都对涂层光泽有明显的影响，即便是陶瓷涂层光泽控制范围一再妥协，因实际涂层光泽偏高而导致产品不合格的情况仍经常出现。

当涂层光泽偏高时，涂装工程师首选消光水进行后处理。但是，由于陶瓷涂料的低表面能特征，传统的以聚酯、聚氨酯为主要原料的消光水在陶瓷涂层表面难以有效附着，且降低了涂层硬度和耐高温性能，因此迫切需要研发一种与之配套的消光水产品。

技术实现要素：

基于此，本发明的第一个目的是：提供一种硬度高、耐高温的陶瓷涂料专用消光水。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种陶瓷涂料专用消光水，其由如下重量份的组分组成：3～8份的高活性硅树脂，0.2～0.4份的气相二氧化硅类消光粉；20～50份的醇类溶剂；15～40份的醋酸丁酯；10～35份的丙二醇甲醚醋酸酯；0.2～0.6份的润湿流平剂，合计100％；

所述高活性硅树脂由硅氧烷单体在酸催化下水解、缩合制备而成；其中，硅氧烷基单体为四烷氧基硅烷、甲基三烷氧基硅烷、甲基苯基二烷氧基硅烷、硅烷偶联剂，所述高活性硅树脂由如下重量份的原料制得：0～15份的四烷氧基硅烷、50～70份的甲基三烷氧基硅烷，5～15份的甲基苯基二烷氧基硅烷，0～5份的硅烷偶联剂，15～30份的去离子水，0.2～2份的酸性催化剂，合计100％。

在其中一实施例中，所述四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。

在其中一实施例中，甲基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷。

在其中一实施例中，甲基苯基二烷氧基硅烷为甲基苯基二甲氧基硅烷或甲基苯基二乙氧基硅烷。

在其中一实施例中，硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷或γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三乙氧基硅烷。

在其中一实施例中，所述酸催化剂为甲酸、乙酸或盐酸及三者任意比例混合物。

在其中一实施例中，所述润湿流平剂为改性有机硅类润湿流平剂。

在其中一实施例中，在打磨的铝板上，首先喷涂s-3043柔性陶瓷水漆，室温表面干燥10min后，放于80～90℃下继续烘烤1h，此时陶瓷涂层60°光泽为75gu；在所述陶瓷涂层上喷涂所述陶瓷涂料专用消光水，涂层固化后硬度≥6h，消光速度为4～8gu/道。

一种上述任一种陶瓷涂料专用消光水制备方法，包括如下步骤：

1)准备高活性硅树脂合成所需要的各个组分；

2)高活性硅树脂的合成：在反应容器中依次加入去离子水和酸性催化剂，混合均匀后，滴加硅氧烷单体混合物，2h内滴完；室温下继续搅拌1～4h至混合物成均一、透明溶液，然后在60～80℃下继续反应2～3h，降温备用；

3)把溶剂、消光粉、润湿流平剂按照比例加入到高活性硅树脂后，快速搅拌均匀，过滤，即得陶瓷涂料专用消光水。

在其中一实施例中，在步骤3)中，采用300目丝网过滤。

本发明的技术效果是：表1给出本发明的消光水和传统消光水的性质区别。与普通的消光水相比，本发明使用高活性有机硅树脂、气相二氧化硅为主要原料，它可以与陶瓷涂层通过si-o-si键化学连接，具有优异附着力且不会降低陶瓷涂层的各项性能。此外，以高活性有机硅树脂作为主要原料的消光水，能够小幅度(4～8gu/道)、逐步降低陶瓷涂层的光泽，如此使消光幅度容易控制；固化速度快，既可以室温固化，也可以烘烤固化，且消光层具有硬度高、耐高温等优点，适用于各种场合陶瓷涂层的消光处理。

表1、本发明消光水与传统消光水的在陶瓷涂层表面的应用效果区别

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。

实施例中使用消光粉为广州凌伟科技股份有限公司生产tsa230w，流平剂为byk-333，对照组采用常州致远装备有限公司所提供的，以聚酯为主要原料的普通消光水，固化4％，其余原料除另有说明外均为市售工业用品，可通过商业渠道购得。

检测消光层性能采用的方法如下：硬度按gb/t1730-1993方法测定；附着力按gb/t9286-1998方法测定，耐高温性能测试方法：在400℃马弗炉中放置30min后取出，自然降温，观察消光层涂层是否分解、黄变、粉化、开裂，以此判断涂层的耐高温性能。

(1)高活性硅树脂的合成及筛选

按照下表2所示的配比，现将去离子水和酸性催化剂加入反应溶剂中，搅拌均匀后，滴加硅氧烷单体混合物，2h内滴完。室温下继续搅拌2h至混合物成均一、透明溶液，然后在60℃下继续反应3h，降温备用得高活性有机硅树脂。

对照组4#所得树脂粘度较大，可能是由于水含量太高，硅树脂难以很好溶解造成的。把其它合成的高活性有机硅树脂淋涂在打磨的马口铁上，膜厚控制在5～8μm,室温预干燥15min后，在160℃下固化30min，观测涂层外观和涂层硬度。

表2、高活性硅树脂配方

从表1可以看出，当去离子水用量较少时(对照组1#)，硅氧烷水解程度偏低，树脂难以固化；当四烷氧基硅烷含量较高时，树脂交联密度过高，导致涂层固化时容易开裂；当甲基苯基二烷氧基硅烷含量较高时，涂层硬度偏低；而去离子水用量较高时，导致所合成的硅树脂粘度较大，也不适用于消光水的制备。实验组1#树脂硬度干燥速度较为合适，以此为树脂制备消光水。

(2)消光水制备

按照表3所示的比例，把溶剂、消光粉、润湿流平剂加入1#高活性硅树脂中，以800～1200r/min的速度搅拌反应30分钟快速搅拌至消光粉均匀分散，300目丝网过滤包装即可使用。

表3陶瓷涂料专用消光水配方

(3)使用效果评价

在打磨的铝板上，首先喷涂s-3043柔性陶瓷水漆(常州穗时新材料有限公司)，室温表干10min后，放于80～90℃下继续烘烤1h，此时陶瓷涂层60°光泽为75gu。

在上述陶瓷涂层上轻轻喷涂对照组1#、对照组2#、实验组1#和实验组2#消光水，以及常州致远装备有限公司提供的普通市售消光水，观察施工性、涂层光泽下降速度和和涂层固化后的性能，结果如表4所示。

从表4可以看出，对照组1#和2#均不理想，对照组1#主要是因为树脂含量小，对消光粉的包裹欠佳，导致喷涂后表面毛糙、附着力不理想；对照组2#则是因为高沸点溶剂少，喷涂较干且缺乏对陶瓷涂层的刻蚀，也影响了与陶瓷涂层间的附着力；普通市售消光水在陶瓷涂层上没有附着力，且耐高温性能明显差于陶瓷涂层。实验组1#，2#均有较好的施工性能，和陶瓷涂层的层间附着力优异，且不降低陶瓷涂层的表面硬度，可以根据消光速度的需要加以选择使用。

表4对照组、实验组消光水与普通市售消光水的应用效果评价

本发明的陶瓷涂料专用消光水，使用高活性有机硅树脂、气相二氧化硅为主要原料，它可以与陶瓷涂层通过si-o-si键化学连接，具有优异附着力且不会降低陶瓷涂层的各项性能。此外，以高活性有机硅树脂作为主要原料的消光水，能够小幅度(4～8gu/道)、逐步降低陶瓷涂层的光泽，如此使消光幅度容易控制；固化速度快，既可以室温固化，也可以烘烤固化，且消光层具有硬度高、耐高温等优点，适用于各种场合陶瓷涂层的消光处理。

应理解上述实施例仅是本发明的优选实施方式，用于说明本发明技术方案的具体实施方式，而不用于限制本发明的范围。应当指出：在阅读了本发明之后，本领域技术人员在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明的各种等同形式的修改和替换均落于本申请权利要求所限定的保护范围。