本发明涉及玻璃涂料
技术领域：
，具体为一种高附着力耐高温玻璃涂料及其制备方法。
背景技术：
：玻璃及玻璃制品的涂装保护与装饰在工业和日常生活中有着广泛的需求和应用，玻璃及玻璃制品的涂装保护与装饰是指将特定的玻璃涂料涂覆在玻璃基材表面，经固化后形成膜层的过程。玻璃涂料的种类众多，大致可分为油性玻璃涂料、水性玻璃涂料、紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯玻璃涂料、耐磨玻璃涂料、自清洁玻璃涂料、隔热玻璃涂料、抗紫外线玻璃涂料。目前，使用较为广泛的为油性玻璃涂料、水性玻璃涂料。油性玻璃涂料是以苯、酯类有机物作为溶剂，稳定粘附在玻璃表面对其进行美观和装饰的，油溶性涂料与基材附着力良好、光泽度高、成本低、制备工艺简单，施工中通常粘度较低，同时又不会产生流挂现象，但其使用了大量的苯等有机溶剂，易对环境造成污染，影响人们身体健康。水性玻璃涂料主要有聚丙烯酸酯性、聚氨酯型、聚氨酯油型、丙烯酸酯改性聚氨酯型单组分涂料，水性玻璃涂料舍去了大量的苯等有机溶剂，对环境污染小。但目前市场上存在的玻璃涂料一直存在着附着力不理想、耐高温性能弱、耐水性不良的缺陷。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种高附着力耐高温玻璃涂料及其制备方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高附着力耐高温玻璃涂料及包括如下重量份的原料，纳米粒子浆料19-21份、环氧树脂复合物21-27份、水性聚氨酯树脂10-15份、大豆蛋白粘结剂9-12份、有机溶剂10-15份、固化剂7-13份、润湿剂1-3份、流平剂0.7-1份。进一步的，所述环氧树脂复合物主要由丁香酚、环氧氯丙烷、四甲基二硅氧烷反应制得。进一步的，所述固化剂为乙二胺。进一步的，所述纳米粒子浆料为纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末在n,n-二甲基甲酰胺中的分散液，所述纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末的质量比为4:1。进一步的，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮中的任意一种或多种；所述润湿剂为烷芳基聚醚醇；所述流平剂为丙烯酸类流平剂。一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：(2)制备玻璃涂料成品。进一步的，所述的一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：将丁香酚溶于四氢呋喃溶剂中，加入氯化钯，搅拌均匀，氮气保护，滴加四甲基二硅氧烷反应，保温老化，旋蒸去除四氢呋喃，萃取，无水硫酸镁干燥，得到四甲基二硅氧烷-丁香酚；将四甲基二硅氧烷-丁香酚与四丁基溴化铵混合均匀，加入环氧氯丙烷，搅拌，氮气保护，升温反应，氯化钠溶液萃取，无水硫酸镁干燥，制得环氧树脂复合物；(2)制备玻璃涂料成品：s1.取纳米粒子浆料，向其中加入固化剂、二环己基碳二亚胺，加热至50-55℃，磁力搅拌，加入大豆蛋白粘结剂，震荡分散，得到a相；s2.将步骤(1)制得的环氧树脂复合物、水性聚氨酯树脂、有机溶剂、润湿剂、流平剂混合，分散，加入a相，过纱网，得到玻璃涂料成品。进一步的，所述的一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：将丁香酚溶于四氢呋喃溶剂中，加入氯化钯，搅拌均匀，氮气保护，升温至65-70℃，滴加四甲基二硅氧烷，反应1-2h，保温老化12-14h，旋蒸去除四氢呋喃，萃取，无水硫酸镁干燥，得到四甲基二硅氧烷-丁香酚；将四甲基二硅氧烷-丁香酚与四丁基溴化铵混合均匀，加入环氧氯丙烷，搅拌，氮气保护，升温至75-80℃，反应4-6h，氯化钠溶液萃取，无水硫酸镁干燥，制得环氧树脂复合物；(2)制备玻璃涂料成品：s1.取纳米粒子浆料，向其中加入固化剂、二环己基碳二亚胺，加热至50-55℃，磁力搅拌2-3h，加入大豆蛋白粘结剂，在转速为800-1000r/min条件下，震荡分散20-30min，得到a相；s2.在转速为500-600r/min条件下，将步骤(1)制得的环氧树脂复合物、水性聚氨酯树脂、有机溶剂、润湿剂、流平剂混合，分散20-30min，加入a相，提高转速至600-800r/min条件下，分散10-20min，过纱网，得到玻璃涂料成品。进一步的，所述步骤(2)中纱网的目数为1000-1200目。与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1、本发明利用天然产物丁香酚与环氧氯丙烷制备生物基的环氧树脂，代替石油基环氧树脂，减少污染，缓解石油资源的匮乏。玻璃基材与玻璃涂料之间的附着力，往往通过树脂配方的优化，选取与玻璃基材相容性好的树脂，以提高玻璃基材与玻璃涂料之间的附着力，为解决这一问题，现有技术中一般采用树脂与硅烷偶联剂共混的方式，将硅烷偶联剂做为连接有机无机相之间的桥连，这种方式取得了一定的效果，但是由于玻璃涂料体系内的组分复杂，硅烷偶联剂在两者之间形成的桥连结构不稳定，易受到其他组分的阻碍，无法形成更多连接结构，因此对于附着力的提高并没有达到预期。为了改善这一问题，本发明中利用丁香酚分子表面的-c＝c-活性双键，与四甲基二硅氧烷进行硅氢加成反应，丁香酚与四甲基二硅氧烷通过加成反应，形成稳定的分子结构；一方面随着分子链增长，树脂复合物的力学强度和热稳定性提高，另一方面，稳定的分子结构，不会被其他组分阻碍，涂料中的丁香酚-环氧树脂与玻璃基材之间，通过硅氧键稳固相连，提高玻璃基材与玻璃涂料之间的附着力，进一步的，玻璃涂料不易脱落，表面质感良好。2、本发明中添加了纳米粒子浆料来提升玻璃涂料的耐高温性能。纳米粒子浆料是由纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末在n,n-二甲基甲酰胺溶剂中形成的分散液，其中纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末的质量比为4:1。纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯均属于优异的耐高温、高强度材料，作为填料加入玻璃涂料，可有效提升玻璃涂料的耐高温性能。3、本发明在制备玻璃涂料成品的过程中，首先将纳米粒子浆料与固化剂混合，混合过程中氧化石墨烯环氧基开环与部分固化剂乙二胺反应，形成氨基化氧化石墨烯；表面氨基化的氧化石墨烯与大豆蛋白粘结剂分子表面的大量羧基反应，在体系中形成致密的交联结构，增强了大豆蛋白粘结剂的粘结作用，粘结力的提升利于增大玻璃涂料体系中无机粒子、其他组分与玻璃基材见的粘结度，玻璃涂料固化后的强度随着提高。同时，氧化石墨烯表面的氨基消耗了大豆蛋白表面的大量亲水性基团羧基，提高了大豆蛋白粘结剂的耐水性。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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1一种高附着力耐高温玻璃涂料包括如下重量份的原料，纳米粒子浆料19份、环氧树脂复合物21份、水性聚氨酯树脂10份、大豆蛋白粘结剂9份、有机溶剂10份、固化剂7份、润湿剂1份、流平剂0.7份。固化剂为乙二胺；纳米粒子浆料为纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末在n,n-二甲基甲酰胺中的分散液，纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末的质量比为4:1。有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮中的任意一种或多种；润湿剂为烷芳基聚醚醇；流平剂为丙烯酸类流平剂。一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：将丁香酚溶于四氢呋喃溶剂中，加入氯化钯，搅拌均匀，氮气保护，升温至65℃，滴加四甲基二硅氧烷，反应1h，保温老化12h，旋蒸去除四氢呋喃，萃取，无水硫酸镁干燥，得到四甲基二硅氧烷-丁香酚；将四甲基二硅氧烷-丁香酚与四丁基溴化铵混合均匀，加入环氧氯丙烷，搅拌，氮气保护，升温至75℃，反应4h，氯化钠溶液萃取，无水硫酸镁干燥，制得环氧树脂复合物；(2)制备玻璃涂料成品：s1.取纳米粒子浆料，向其中加入固化剂、二环己基碳二亚胺，加热至50℃，磁力搅拌2h，加入大豆蛋白粘结剂，在转速为800r/min条件下，震荡分散20min，得到a相；s2.在转速为500r/min条件下，将步骤(1)制得的环氧树脂复合物、水性聚氨酯树脂、有机溶剂、润湿剂、流平剂混合，分散20min，加入a相，提高转速至600r/min条件下，分散10min，过1000目纱网，得到玻璃涂料成品。实施例2一种高附着力耐高温玻璃涂料包括如下重量份的原料，纳米粒子浆料20份、环氧树脂复合物24份、水性聚氨酯树脂11份、大豆蛋白粘结剂10份、有机溶剂12份、固化剂9份、润湿剂2份、流平剂0.9份。固化剂为乙二胺；纳米粒子浆料为纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末在n,n-二甲基甲酰胺中的分散液，纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末的质量比为4:1。有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮中的任意一种或多种；润湿剂为烷芳基聚醚醇；流平剂为丙烯酸类流平剂。一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：将丁香酚溶于四氢呋喃溶剂中，加入氯化钯，搅拌均匀，氮气保护，升温至68℃，滴加四甲基二硅氧烷，反应1.5h，保温老化13h，旋蒸去除四氢呋喃，萃取，无水硫酸镁干燥，得到四甲基二硅氧烷-丁香酚；将四甲基二硅氧烷-丁香酚与四丁基溴化铵混合均匀，加入环氧氯丙烷，搅拌，氮气保护，升温至77℃，反应5h，氯化钠溶液萃取，无水硫酸镁干燥，制得环氧树脂复合物；(2)制备玻璃涂料成品：s1.取纳米粒子浆料，向其中加入固化剂、二环己基碳二亚胺，加热至53℃，磁力搅拌2.5h，加入大豆蛋白粘结剂，在转速为870r/min条件下，震荡分散250min，得到a相；s2.在转速为570r/min条件下，将步骤(1)制得的环氧树脂复合物、水性聚氨酯树脂、有机溶剂、润湿剂、流平剂混合，分散25min，加入a相，提高转速至700r/min条件下，分散15min，过1000目纱网，得到玻璃涂料成品。实施例3一种高附着力耐高温玻璃涂料包括如下重量份的原料，纳米粒子浆料21份、环氧树脂复合物27份、水性聚氨酯树脂15份、大豆蛋白粘结剂12份、有机溶剂15份、固化剂13份、润湿剂3份、流平剂1份。固化剂为乙二胺；纳米粒子浆料为纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末在n,n-二甲基甲酰胺中的分散液，纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末的质量比为4:1。有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮中的任意一种或多种；润湿剂为烷芳基聚醚醇；流平剂为丙烯酸类流平剂。一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：将丁香酚溶于四氢呋喃溶剂中，加入氯化钯，搅拌均匀，氮气保护，升温至70℃，滴加四甲基二硅氧烷，反应2h，保温老化14h，旋蒸去除四氢呋喃，萃取，无水硫酸镁干燥，得到四甲基二硅氧烷-丁香酚；将四甲基二硅氧烷-丁香酚与四丁基溴化铵混合均匀，加入环氧氯丙烷，搅拌，氮气保护，升温至80℃，反应6h，氯化钠溶液萃取，无水硫酸镁干燥，制得环氧树脂复合物；(2)制备玻璃涂料成品：s1.取纳米粒子浆料，向其中加入固化剂、二环己基碳二亚胺，加热至55℃，磁力搅拌3h，加入大豆蛋白粘结剂，在转速为1000r/min条件下，震荡分散20-30min，得到a相；s2.在转速为600r/min条件下，将步骤(1)制得的环氧树脂复合物、水性聚氨酯树脂、有机溶剂、润湿剂、流平剂混合，分散20-30min，加入a相，提高转速至800r/min条件下，分散20min，过1000-1200目纱网，得到玻璃涂料成品。对比例1一种高附着力耐高温玻璃涂料包括如下重量份的原料，纳米粒子浆料20份、环氧树脂复合物24份、水性聚氨酯树脂11份、大豆蛋白粘结剂10份、有机溶剂12份、固化剂9份、润湿剂2份、流平剂0.9份。固化剂为乙二胺；纳米粒子浆料为纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末在n,n-二甲基甲酰胺中的分散液，纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末的质量比为4:1。有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮中的任意一种或多种；润湿剂为烷芳基聚醚醇；流平剂为丙烯酸类流平剂。一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：将丁香酚溶于四氢呋喃溶剂中，加入四丁基溴化铵，混合均匀，加入环氧氯丙烷，搅拌，氮气保护，升温至77℃，反应5h，氯化钠溶液萃取，无水硫酸镁干燥，加入硅烷偶联剂混合，制得环氧树脂复合物；(2)制备玻璃涂料成品：s1.取纳米粒子浆料，向其中加入固化剂、二环己基碳二亚胺，加热至53℃，磁力搅拌2.5h，加入大豆蛋白粘结剂，在转速为870r/min条件下，震荡分散250min，得到a相；s2.在转速为570r/min条件下，将步骤(1)制得的环氧树脂复合物、水性聚氨酯树脂、有机溶剂、润湿剂、流平剂混合，分散25min，加入a相，提高转速至700r/min条件下，分散15min，过1000目纱网，得到玻璃涂料成品。在制备环氧树脂混合物时，未添加四甲基二硅氧烷，其余内容与实施例2相同。对比例2一种高附着力耐高温玻璃涂料包括如下重量份的原料，纳米粒子浆料20份、环氧树脂复合物24份、水性聚氨酯树脂11份、大豆蛋白粘结剂10份、有机溶剂12份、固化剂9份、润湿剂2份、流平剂0.9份。固化剂为乙二胺；纳米粒子浆料为纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末在n,n-二甲基甲酰胺中的分散液，纳米陶瓷颗粒和氧化石墨烯粉末的质量比为4:1。有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮中的任意一种或多种；润湿剂为烷芳基聚醚醇；流平剂为丙烯酸类流平剂。一种高附着力耐高温玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)制备环氧树脂复合物：将丁香酚溶于四氢呋喃溶剂中，加入氯化钯，搅拌均匀，氮气保护，升温至68℃，滴加四甲基二硅氧烷，反应1.5h，保温老化13h，旋蒸去除四氢呋喃，萃取，无水硫酸镁干燥，得到四甲基二硅氧烷-丁香酚；将四甲基二硅氧烷-丁香酚与四丁基溴化铵混合均匀，加入环氧氯丙烷，搅拌，氮气保护，升温至77℃，反应5h，氯化钠溶液萃取，无水硫酸镁干燥，制得环氧树脂复合物；(2)制备玻璃涂料成品：在转速为570r/min条件下，将步骤(1)制得的环氧树脂复合物、纳米粒子浆料、水性聚氨酯树脂、大豆蛋白粘结剂、有机溶剂、润湿剂、流平剂混合，分散25min，加入a相，提高转速至700r/min条件下，加入固化剂，分散15min，过1000目纱网，得到玻璃涂料成品。在制备玻璃涂料时，大豆蛋白粘结剂与环氧树脂复合物、纳米粒子浆料、水性聚氨酯树脂、有机溶剂、润湿剂、流平剂直接混合，其余内容与实施例2相同。效果例取5块相同尺寸和材质的普通平板玻璃，依次经乙醇、丙酮、去离子水清洗，烘干；在5块普通平板玻璃表面分别涂覆实施例1-3、对比例1-2制备得到的玻璃涂料，涂覆量为20g/m2,涂覆完成后将玻璃表面在60℃条件下，固化12-14h。对固化形成的涂层做性能测试，按照《gb/t1720-1988漆膜附着力测定法》的规定测定附着力，使用划格法进行测试；按照《gb/t6739-2006色漆和清漆：铅笔法测定漆膜硬度》的规定检测强度；测试结果见表1；涂层外观附着力等级铅笔硬度250℃/24h，膜变化耐水性30d实施例1平整、无流挂、光亮12h无变化无变化实施例2平整、无流挂、光亮03h无变化无变化实施例3平整、无流挂、光亮03h无变化无变化对比例1平整、无流挂、光亮21h出现裂纹、鼓泡无变化对比例2平整、无流挂、光亮21h出现裂纹出现鼓泡表1由表1数据可知，实施例1-3制备的玻璃涂料，与玻璃基材的附着力达到0级和1级，与基材的附着力较强。对比例1中生物基环氧树脂未与硅氧烷反应，而是采取共混方式改性，与实施例2比，最终玻璃涂料与玻璃基材的附着力有一定的降低。对比例2中大豆蛋白粘结剂单独作用，与实施例2相比，体系中未有大量的氨基与羧基结合，与实施例2相比，耐水性和附着力均降低，耐水性也变差。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12