一种硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅烷偶联剂改性硅酸锂涂料，采用90重量份硅酸锂、3～10重量份颜料、3～10重量份填料、1～5重量份硅烷偶联剂、1～5重量份固化剂和2～5重量份水制备得到。本发明提供的硅烷偶联剂改性硅酸锂涂料克服了涂膜硬而脆、易出现龟裂、装饰效果不理想的问题，还能在常温下自固化，能耗小，VOC物质释放量为零，绿色环保无污染。
【专利说明】一种硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料生产领域，尤其涉及一种硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，还涉及所述硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]硅酸锂基涂料是水玻璃涂料(也称水玻璃系无机涂料)中的一种。水玻璃涂料的组分是水玻璃、固化剂、填充料以及颜料和辅助剂等。水玻璃是水玻璃涂料中的胶结剂，亦称基料或粘合剂，它是涂料的关键组分，主要起粘结和成膜作用。水玻璃是由碱金属硅酸盐组成，一般包括硅酸锂(Li2O USiO2)、钠水玻璃(Na2O ^nSiO2K钾水玻璃(K2OuSiO2)以及钾钠水玻璃(K20.Na20.nSi02)，其中η指的是模数。试验资料表明，碱金属硅酸盐随碱金属不同，其耐水性不同。一般来说，是锂优于钾，钾优于钠。锂离子很小，电荷密度高，在溶液中生成庞大的水合离子，阻碍二氧化硅离子相互接触、聚合，因而可以制得稳定的、高模数(模数高时耐水性好)的硅酸锂基涂料。
[0003]硅酸锂基涂料，具有以下优点:1)绿色环保，以水做溶剂，避免了使用有机溶剂产生的的污染和毒害；2)耐腐蚀，具有较高的耐有机溶剂的腐蚀；3)阻燃，耐高温，耐辐射；4)硬度高、耐磨性好，耐生物降解。此外它还具有大多数无机涂料没有的自固化能力，优异的耐水性和耐干湿交替性。
[0004]硅酸锂基涂料的自固化，亦称自干性，即在水分自然蒸发后，能生成一种不溶于水的干膜。相比之下，硅酸钠基涂料或硅酸钾基涂料，往往需要辅助条件才能固化，并且固化后的耐水性差。这是因为硅酸锂基涂料具有和亲水表面反应成膜的特性，亲水表面是指表面具有羟基的物质(如玻璃、钢铁、铝及纤维等)表面。该成膜反应在60°C以上即可进行，温度愈高，反应愈快。成膜厚度也随反应温度和时间增加而增加。这种成膜机理是羟基反应，与脱水干燥机理不同。脱水干燥需要高温、高湿作为固化条件。
[0005]但是硅酸锂基涂料还存在如下缺陷:涂膜硬而脆、易出现龟裂、装饰效果不理想。针对该问题需要对硅酸锂基涂料进行改性，现有的改性硅酸锂基涂料主要有热固化的硅酸锂基涂料、采用固化剂固化的硅酸锂基涂料、酸改性硅酸锂基涂料等。热固化的硅酸锂基涂料性能优异，但是需要较大的能源消耗，并且对于大型建筑的外部施工非常困难。外加固化剂固化的硅酸锂基涂料，其固化剂主要是氟硅酸钠，氟硅酸钠对环境污染有害，应予以摒弃。酸改性硅酸锂基涂料容易产生胶凝，需要精确控制酸的掺入比例以及掺入速度，掺入速度过快或者酸的浓度过高会使局部发生凝胶，生成粒团状不溶物，影响涂层外观效果。
【发明内容】
[0006]针对硅酸锂基涂料的涂膜硬而脆、易出现龟裂、装饰效果不理想的问题，本发明提供了一种硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料。
[0007]—种硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其原料的重量份组成为:
[0008]
【权利要求】
1.一种硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于，其原料的重量份组成为:
2.如权利要求1所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于:所述原料的重量份组成为:
3.如权利要求1或2所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于:所述表面活性剂为0.1~I重量份。
4.如权利要求1或2所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于:所述硅酸锂的模数为4~10。
5.如权利要求1或2所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于:所述硅烷偶联剂含有氣基。
6.如权利要求1或2所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于:所述填料为石英粉、铸石粉、云母粉、高岭土、耐火黏土中的一种或者多种。
7.如权利要求1或2所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于:所述固化剂为磷酸铝、磷酸硅、氧化锌中的一种或多种的混合。
8.如权利要求1或2或3所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料，其特征在于:所述表面活性剂为醋酸纤维素、聚乙烯醇、甲基纤维素中的一种或者多种。
9.如权利要求1~8任一权利要求所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将颜料和填料混合得到混合物；(2)将步骤(1)获得的混合物与水和硅酸锂混合均匀，制得硅酸锂基料； (3)向所述硅酸锂基料中添加硅烷偶联剂、表面活性剂和固化剂，混合均匀后即制成硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料。
10.如权利要求9所述的硅烷偶联剂改性硅酸锂基涂料的制备方法，其特征在于:颜料和填料的粒度≤10um。
【文档编号】C09D1/04GK103881431SQ201410109166
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】丁新更, 蒋乐, 杨辉, 赵俊川, 孟成 申请人:浙江大学