[发明专利]一种常温固化无机涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种常温固化无机涂料及其制备方法，包括如下质量份的组分：纳米二氧化硅溶胶25‑45份、有机硅烷25‑45份、功能性填料5‑10份、蒸馏水5‑15份、无机颜料10‑20份、功能性助剂0.1‑3份。该常温固化无机涂料能在室温下固化并具有优异物理和化学性能，施工干燥后形成的涂层具有高耐候性、高耐盐雾性、高耐紫外线老化性、自洁性、阻燃、不易褪色等性能。

技术领域

本发明涉及无机涂料技术领域，具体涉及一种常温固化无机涂料及其制备方法。

背景技术

涂料保护房屋、建筑物等以延长寿命，美观地长期保存。因此，要求涂料固化后形成的涂层必须能很好地显现出光泽或颜色等，长期发挥其化学上的耐溶剂性、耐药性、耐候性、耐受性、抗菌性等性能和物理上的不燃、难燃、防水、粘贴强度、电绝缘等性能，而且还要求产品无异味，对人体无害或者不会造成环境污染，从而确保人居环境的安全性，以上就是涂料研发应追求的终极目标。

传统建筑涂料是由原油提取的有机高分子和多种化学组分混合制成的，所以其中大部分都含有有机物，涂装后使用一段时间后，涂装层形成细微的裂纹，结果出现涂层剥离的问题，如果持续暴露在紫外线下，就会发生褪色，耐热防火性能显著下降。此外，大部分涂料中都含有对人体有害的各种污染物，这些污染物可导致遗传性皮肤病、头痛、呕吐等“新居综合症”，从而引发一系列的环境疾病。

为了解决传统涂料中出现的上述问题，人们逐渐把研究重点放在对无机物涂料的研究，现有的无机物涂料多由粘合剂、颜料、溶剂、添加剂等4种材料组成。大部分陶瓷涂料是由粘合剂，硅溶胶、环氧基或聚酯树脂类有机高分子作为成膜物质，填充陶瓷粉，再加入丙酮、甲苯、二甲苯及乙酸乙酯等有机溶剂制备而成。但是这类无机物涂料或陶瓷涂料在使用过程中存在硬性较强、容易产生裂纹、涂层较厚、涂布施工困难等问题。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能在室温下固化并具有优异物理和化学性能的无机涂料。此外，本发明还提供一种常温固化无机涂料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种常温固化无机涂料，包括如下质量份的组分：纳米二氧化硅溶胶25-45份、有机硅烷25-45份、功能性填料5-10份、水5-15份、无机颜料10-20份、功能性助剂0.1-3份。

其中，纳米二氧化硅溶胶中二氧化硅的浓度为20％-45％，平均粒径为10-50nm。

优选地，还包括增稠剂0.1-2份，所述增稠剂为粒径小于1μm的气相二氧化硅。加入增稠剂可以防止体系中的无机颗粒发生沉降，使得无机颗粒均匀分散在体系中。

使用有机硅烷来增强形成涂膜时与基材的粘合强度。有机硅烷是具有与分子中的有机材料反应的官能团和同时与无机材料反应的官能团的有机硅化合物，由下面的等式(1)表示。

优选地，有机硅烷选为N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、含有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的有机硅烷中的一种或多种混合。