[发明专利]一种功能涂层材料的制备方法及其制备的涂料

说明书

本发明公开了一种功能涂层材料制备方法及其制备的涂料。称取100份的正硅酸乙酯，加入29份无水乙醇和2.0份偶联剂的混合液，搅拌并缓慢加入9～14份水和1份5wt％盐酸混合液，控制水解度50～85％，温度50±2℃，反应至透明即为终点；将制备好的聚硅酸乙酯在600转/分钟的条件下依次加入抗氧剂0.5～0.7份、抗紫外线剂0.3～0.6份、分散剂1～2份搅拌10分钟；再加入氮化硅10～20份、铈钇稀土5～10份、纳米蒙脱石10份继续搅拌5分钟；根据调色需要加入颜料搅拌20分钟即可。本发明将实时控制制备的聚硅酸乙酯加入氮化硅、铈钇稀土和纳米蒙脱石功能组合材料，综合利用各功能材料的协同促进功能，进一步提高复合材料耐热性、耐候性、耐磨性、高强度及尺寸稳定性。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其属于涂层材料合成制备技术领域，具体涉及一种无机高硬度、高耐磨、高耐候、高耐蚀功能涂层材料制备方法及其制备的涂料。

背景技术

近年来，在复合材料表面通过涂装工艺获得高硬度、高耐磨、高耐候、高耐蚀涂层的技术获得广泛应用。涂层是多组分的化学复合体，其涂层性能是各组分相互作用的结果。涂层主要包含成膜物质、颜料、分散剂、成膜助剂、混合溶剂、固化剂等。其中成膜物质绝大部分为有机高分子，如：丙烯酸聚氨酯，环氧树脂，氨基树脂，丙烯酸乳液，丙苯乳液等。固化剂有：胺类固化剂，异氰酸酯类固化剂等。

有机涂层成本低，原料来源方便，工艺简单，故在复合材料表面处理中得到广泛应用。

现有技术通过寻找高硬度、高耐磨、高耐候的分散相和改变有机成膜物质的结构或结晶度以提高涂层的硬度、耐磨性和耐候性，上述方法已达到了一定的效果，但还远远不够，特别是用在需要更佳耐候性能的复合材料上，有机涂层不能达到要求，同时存在寿命短，后期维护成本高的致命缺点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足公开了一种功能涂层材料制备方法及其制备的涂料。采用本发明方法制备的涂料具有较高的硬度和优异的耐磨性能、耐候性能和有防火阻燃性能。

本发明通过以下技术方案实现：

功能涂层材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

聚硅酸乙酯制备，称取100份的正硅酸乙酯，加入29份的无水乙醇和2.0份偶联剂的混合液，在搅拌条件下缓慢加入9～14份水和1份浓度5wt％的盐酸混合液，控制水解度为50～85％，温度50±2℃，反应至溶液透明即为终点备用；

功能涂层材料的合成，将制备好的聚硅酸乙酯，在600转/分钟的条件下依次加入抗氧剂0.5～0.7份、抗紫外线剂0.3～0.6份、分散剂1～2份搅拌10分钟；再加入氮化硅10～20份、铈钇稀土5～10份、纳米蒙脱石10份继续搅拌5分钟；根据调色需要加入颜料搅拌20分钟；

即制得功能涂层材料；以上各原料份数为重量份数。

所述偶联剂是KH560；所述抗氧剂是Uv770；所述抗紫外线剂是Uv531；所述分散剂是BYK2009。

所述氮化硅为20份、铈钇稀土为10份、纳米蒙脱石10份。

所述氮化硅、铈钇稀土和纳米蒙脱石的粒径≤100nm。

所述铈钇稀土是独居石[CePO₄，Th₃(PO4)₄]、黑稀金矿[(Y，Ce，Ca)(Nb，Ta，Ti)₂O₆]、铈硅石[(Ce，Y，Pr)₂Si₂O₇·H₂O]其中一种或多种的混合物。

本发明功能涂层材料通过喷涂、滚涂、刷涂在基材上形成涂层。