[发明专利]一种纳米增韧无机透明防护涂料

说明书

本发明涉及无机涂料领域，旨在提供一种纳米增韧无机透明防护涂料。该涂料是由下述重量百分比的原料组成：水玻璃70～85％，甲基硅酸盐1～10％，磷酸盐5～8％，纳米填料0.5～2.0％，分散剂0.3～1.0％，表面活性剂0.1～0.8％，消泡剂0.3～1.0％、去离子水3.1～10.7％；本发明采用纳米材料增韧无机涂料，不仅增韧效果好，还不降低涂层力学性能(如硬度，耐磨)、耐水、耐老化等性能。纳米材料性能稳定，能与强碱性无机涂料混在一起，不会发生质变。采用纳米砂磨机研磨填料，降低填料粒径≤0.2μm，不仅利于制备透明无机涂层，也可以减弱纳米填料团聚趋势，使其更好发挥增韧效果。

技术领域

本发明涉及一种纳米增韧无机透明防护涂料，属于无机涂料领域。

背景技术

无机涂料是一种以无机材料为成膜物质的涂料，主要为硅酸盐(钠、钾或锂盐)类水玻璃无机涂料，与当前主流有机涂料相比较，其具有一系列优势，如：1)不燃性，无机涂料抗温性能特别好，不但在1200℃的高温下不会燃烧，而且还阻燃；2)石化作用，无机涂料能与矿物基质发生化学反应，形成一种防水、防酸的硅酸岩石；3)透气性，无机涂料具有防水性及高度呼吸力，使石造建筑内部之水分自由的向外蒸发；同时具有碱物质的过滤作用，可防止涂层起气泡、产生热爆裂和起鳞片而剥落及施工后受碱污染等缺点；4)无菌及防苔藓滋生，无机涂料具有碱的特性(PH值在10.5以上)，能杀灭菌类及苔藓孢子，因此不需要依赖防霉剂或防腐剂来抗拒霉菌及苔藓滋生，达到天然防潮、防霉的效果；5)涂料颜色绝不褪色，无机涂料因具有无机物之特性，并且经过特殊的氧化改性处理，它能完全防止子外形之辐射，其颜色具有独特的超强耐候性；6)环保性，无机涂料能抗酸，所以不受工业排出的污化物及汽车排出的废气的影响，不产生静电吸引尘埃而堆积成污物的情况会减少许多倍；7)无臭味，有利于保护生态环境。

硅酸盐(钠、钾或锂盐)类水玻璃无机涂料在氟硅酸钠、磷酸硅等固化剂作用下或常温下与大气中CO₂反应，硅酸盐会发生水基聚合，形成以-Si-O-键为聚合单元的网络结构。由于-Si-O-键键能高，因此无机涂料普遍存在硬度高，耐磨性能好，但韧性差等缺陷。

为提高无机涂料韧性，常用的方法是在无机涂料中添加有机树脂，借助有机树脂柔韧性好特征，来增强无机涂料韧性(周磊，硅丙乳液改性高模数硅酸钾水性无机富锌涂料的研究，湖南大学硕士论文，2014年；时圣闯，水性硅酸盐无机富锌防腐涂料的制备及性能研究，西南石油大学硕士论文，2017年；巫华婷，徐意，丁新更，杨辉，汪海风，硅酸锂/钠-硅丙乳液复合防护涂层的设计与性能分析，新型建筑材料，2016，62-65)。有机树脂虽然能增韧无机涂料，但同时也会降低无机涂料力学性能(如硬度，耐磨)、耐水性能、耐老化等性能。并且，有机树脂都是以乳液形式加入，长期与强碱性无机涂料混在一起，会导致破乳、涂料性能不稳定等缺陷。基于此，寻找更加合适的无机涂料增韧剂，来提高无机涂料韧性非常有必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种纳米增韧无机透明防护涂料。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种纳米增韧无机透明防护涂料，是由下述重量百分比的原料组成：水玻璃70～85％，甲基硅酸盐1～10％，磷酸盐5～8％，纳米填料0.5～2.0％，分散剂0.3～1.0％，表面活性剂0.1～0.8％，消泡剂0.3～1.0％、去离子水3.1～10.7％；

其中，水玻璃是钠基水玻璃、钾基水玻璃或锂基水玻璃中的一种，模数3.0～6.0，固含量20～50％；甲基硅酸盐是甲基硅酸钠或甲基硅酸钾，固含量30～50％；磷酸盐是磷酸硅或三聚磷酸硅，粒径≤10μm。