[发明专利]一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，原料组成和质量百分比：

水性无机纳米陶瓷涂料60～90％

水性有机硅分散液10～40％

水 余量；

其中：

所述水性无机纳米陶瓷涂料的组份和质量百分比分别为：

水性无机纳米陶瓷乳液30～60％

颜料1～30％

填料1～25％

润湿分散剂0.1～2％

不粘流平剂0.1～2％

增稠剂1～5％

水 余量；

所述水性无机纳米陶瓷乳液的组份和重量配比分别为：

硅溶胶30～80％

硅烷15～70％

表面活性剂0.1～5％

水 余量；

所述水性有机硅分散液的组份和重量配比分别为：

氨基硅烷30～70％

表面活性剂0.1～5％

水 余量。

2.如权利要求1所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述硅溶胶由酸性硅溶胶、碱性硅溶胶中的一种或两种混合组成。

3.如权利要求2所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述硅溶胶的粒径为1～160nm，PH值为2～10。

4.如权利要求1所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述硅烷由一种或几种烷氧基硅烷混合而成。

5.如权利要求4所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述烷氧基硅烷为：甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述表面活性剂为羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸(酯)盐型和磷酸(酯)盐型中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述颜料为市售的钛白粉、铜铬黑、钴黑、锰铁黑及珠光颜料、荧光颜料和金属颜料中的至少一种；所述填料为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、硼酸铝晶须和钛酸盐片晶中的至少一种。

8.如权利要求1所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述润湿分散剂为迪高245；所述不粘流平剂为BYK3720；所述增稠剂为BYK420。

9.如权利要求1所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其特征在于，所述氨基硅烷为：3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、N-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷中至少一种。

10.如权利要求1所述的一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料，其制备方法为：

第一步：将一种或数种硅烷进行混合，混合均匀后，加入表面活性剂搅拌均匀，随后将上述硅烷混合物滴加到预先称量投料完毕的硅溶胶中，滴定时间为30分钟，然后开始升温，反应温度保持在35～70℃之间，恒温反应0.5～5小时，加入计量的水，停止加热，降温冷却，即可获得水性无机纳米陶瓷乳液；

第二步：将第一步制备好的水性无机纳米陶瓷乳液与颜料、填料混合，用高速分散机进行高速分散，分散时间为10～30分钟，然后采用卧式砂磨机进行研磨，并且调节冷却水使研磨物料温度不超过60℃，研磨时间为1～2小时，研磨完毕后加入润湿分散剂、不粘流平剂、增稠剂和水搅拌均匀，即可获得水性无机纳米陶瓷涂料；

第三步：将一种或数种表面活性剂与水进行混合，混合均匀后，随后开始滴加氨基硅烷到预先搅拌均匀的表面活性剂水溶液中，滴定时间为30分钟，然后继续搅拌反应0.5～2小时，加入计量的水，并降至常温，即可获得水性有机硅分散液；

第四步：将第二步获得的所述水性无机纳米陶瓷涂料与第三步获得所述水性有机硅分散液按重量配比1～4:1进行混合，混合均匀后，即获得常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料。