一种涂料组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种涂料组合物及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种涂料组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种涂料组合物及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]水泥基无机人造石在建筑材料领域应用的越来越广泛，这类人造石装饰材料表面具有一定的孔隙率和表面粗糙度，在日常使用过程中，免不了会受到各种污染液的染污和腐蚀，其中包括酱油
、
牛奶
、
可乐
、
浓茶和红酒等常见液体，还包括各种对碱性板材有腐蚀危害的酸性液体，如食醋
、
柠檬酸等
。
这些污染物容易与材料中的孔洞形成物理吸附，同时也会和基材表面游离的羟基等活性点反应，形成化学吸附或腐蚀
。
这些污渍容易积累且难以去除，影响美观和使用寿命
。
同时水泥基无机人造石地面等使用场景要求防护涂层具有高透明度，在长期使用中表面尽量不会产生划痕等缺陷，保持较好的外观状态和较长的使用寿命
。
[0003]目前水泥基无机人造石防污主要采用了渗透型和涂层型的防护剂
。
有的研发人员提出了一种无机人造石的保洁方法，采用精抛和保洁剂处理提升了无机人造石的防污性能
。
有的研发人员开发了改性纳米二氧化钛水溶胶的渗透成膜型石材防护剂，具有较高的接触角和优良的防油污效果
。
这些渗透型防护剂有效的改善了水泥基无机人造石的污染问题，但是传统渗透性防护剂对水泥基无机人造石材的防污性能提升有限，效果持续时间短，且抗污和抗腐蚀性能不突出
。
如结晶膏和封釉剂等抗渗封闭剂处理需要定期维护，人工时间成本高
。
部分结晶膏和封釉剂甚至会和酸性物质发生反应从而被腐蚀，造成防护层被破坏
。
[0004]此外，表面成膜的涂层型防护剂虽然有着较好的防污和防腐蚀效果，该类防护涂层具有较高的防污性和防腐性，能够满足水泥基无机人造石防污，防腐蚀的需求
。
但这类涂层硬度不够，铅笔硬度低于
6H
，在水泥基无机人造石地面使用过程中容易产生大量划痕，影响基材美观和使用寿命
。
因此，仍需开发一种新的涂料组合物，该涂料组合物应用于水泥基无机人造石表面时，能够形成透明
、
耐磨
、
防污效果好的涂层
。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一
。
为此，本专利技术提供了一种涂料组合物，该涂料组合物应用于水泥基无机人造石表面时，能够形成透明
、
耐磨
、
防污效果好的涂层
。
[0006]本专利技术还提供了一种制备涂料组合物的方法
。
[0007]本专利技术还提供了一种防污涂层
。
[0008]本专利技术还提供了一种制备防污涂层的方法
。
[0009]本专利技术还提供了防污涂层在水泥基无机人造石表面的应用
。
[0010]本专利技术的第一方面提供了一种涂料组合物，制备原料包括
PMOS
前驱体
、
结构导向剂
、
陶瓷前驱体
、
烷氧基硅烷和氟硅烷，所述烷氧基硅烷的官能度
≥2
，所述
PMOS
前驱体具有
如式
(I)
或式
(II)
所示的结构：
[0011][0012]其中，
R1和
R2独立选自烷烃
、
烯烃
、
胺中的至少一种，
R3选自甲基或乙基
。
[0013]本专利技术关于涂料组合物的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：
[0014]本专利技术的涂料组合物，采用特殊结构的
PMOS
前驱体，可以通过结构导向剂自聚合，形成具有周期排列的骨架结构
。
周期性骨架中仍然存在游离活性点，可能与污渍
、
化学品反应
。
通过官能度
≥2
的烷氧基硅烷，以及陶瓷前驱体形成的网络骨架，与游离活性点之间进一步发生自由基聚合反应，从而在
PMOS
前驱体形成的周期性骨架中穿插无机陶瓷化学键，增强涂层结构的机械强度与稳定性，使得形成的涂层具有高硬度和高耐磨性的特点，同时具有较高的抗划伤性
。
[0015]本专利技术的涂料组合物，由于在周期性骨架的活性点中接入了大量硅氧键
、
含氟基团等基团，利用骨架的周期性排列方式，各类官能团在骨架中有序的排列，减少了游离的活性点
。
同时氟硅烷中的有序排列的含氟基团可以降低涂层的表面能，因此可以减少污染物的吸附与化学品的腐蚀，使得涂料组合物形成的涂层具有优异的防污性和防腐性
。
[0016]本专利技术的涂料组合物，骨架中的活性点与有机
、
无机基材表面上的偶联剂的基团和离子发生物理作用和化学作用，实现与基材表面的牢固结合，具有较高的结合力
。
[0017]本专利技术的涂料组合物，干燥后形成的防污涂层是一种透明
、
耐磨的防污涂层
。
涂层的铅笔硬度能达到
9H
，
1kg
钢丝绒摩擦次数大于
4000
次，经污渍沾染不少于
24h
，涂层色差值
Δ
E≤1.5。
可耐受污渍包括：腐蚀性性污渍
(
包括但不限于食醋
、
可乐
)、
染料类污渍
(
包括但不限于浓茶
、
油墨
)、
油脂类污渍
(
包括但不限于动物油
、
植物油
)。
可见光透过率
≥95
％，经过
1000h
氙灯老化加速时间，涂层不产生破损发黄，色差
Δ
E≤1。
耐化学腐蚀性优于
C4
级
。
人造石表面涂敷该涂层后，人造石防水性
≥95
％
。
结合力划格法级别优于1级
。
[0018]本专利技术的涂料组合物，干燥后形成的防污涂层较人造石渗透性防护剂具有更好的防污
、
防腐效果，效果持续时间更长
。
较一般的防护涂层透明度好，硬度更高，更耐磨，可长期在地面使用
。
[0019]本专利技术的涂料组合物中，
PMOS
前驱体既可以是自制的，也可以是市售成品
。
其结构符合本专利技术限定的
PMOS
前驱体的结构即可
。
以本专利技术限定的
PMOS
前驱体的结构为基础，在结构导向剂的诱导下，自聚合反应形成具有周期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种涂料组合物，其特征在于，制备原料包括
PMOS
前驱体
、
结构导向剂
、
陶瓷前驱体
、
烷氧基硅烷和氟硅烷，所述烷氧基硅烷的官能度
≥2
，所述
PMOS
前驱体具有如式
(I)
或式
(II)
所示的结构：其中，
R1和
R2独立选自烷烃
、
烯烃
、
胺中的至少一种，
R3选自甲基或乙基
。2.
根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，以重量份计，所述制备原料包括：
PMOS
前驱体：
100
份，结构导向剂：
0.1
份～
0.5
份，陶瓷前驱体：
50
份～
90
份，烷氧基硅烷：
50
份～
200
份，氟硅烷：
10
份～
20
份
。3.
根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述结构导向剂包括三嵌段共聚物
、
十六烷基三甲基溴化铵
、
十六烷基溴化吡啶盐和烷基三甲基氯化铵中的至少一种；和
/
或，所述陶瓷前驱体包括正丙醇锆
、
正硅酸乙酯和正钛酸丁酯中的至少一种；和
/
或，所述烷氧基硅烷包括甲基三乙氧基硅烷
、
甲基三甲氧基硅烷
、
二甲基二甲氧基硅烷
、3
‑
[(2,3)
‑
环氧丙氧
]
丙基甲基二甲氧基硅烷
、
苯基三乙氧基硅烷
、
苯基三甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷中的至少两种；和
/
或，所述氟硅烷包括十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷
、
全氟辛基三甲氧基硅烷
、
十三氟辛基三乙氧基硅烷和十七氟癸基三甲氧基硅烷中的至少一种
。4.
根据权利要求1至3任一项所述的涂料组合物，其特征在于，以重量份计，当所述
PMOS
前驱体为
100
份时，所述制备原料还包括：有机溶剂：
300
份～
500
份，催化剂：
10
份～
15
份，水：
30
份～
50
份
。5.
根据权利要求4所述的涂料组合物，其特征在于，所述有机溶剂包...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永权，邓肖锋，刘晓丽，白晶莹，刘广明，文陈，赵有强，舒文祥，张有玮，张立功，崔庆新，张家强，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：