陶瓷涂料的成膜原理及与传统涂料的区别

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鉴于传统涂料工业对环境所带来的不良影响,20世纪以来,世界各国纷纷制定了严厉的环保法规来限制工业废水、废气和废渣的排放,逐步淘汰一些对环境和人体有害的原材料已经是势所必然。为了减少涂料工业对环境的影响,涂料工程师们已经设计出了降低VOC排放量并能够满足环保法规的新型涂料,包括水性涂料、高固体分涂料、无溶剂液体树脂涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等。陶瓷涂料与任何传统的合成树脂有机涂料都不同,是一种全新的水性无机涂料。它是以纳米无机化合物为主要成份,涂装后通过低温加热方式固化,形成性能和陶瓷相似的涂膜。

涂料的构成由于基料的不同,成膜机理也就不同。如以干性油为主要基料的油性漆,和以干性油及树脂为主要基料的磁的磁性漆,它们干结成膜的过程,都以氧化和聚合化学反应为主要的成膜机因;不含干性油的树脂漆类,就不会有氧化聚合性的化 学变化,只要涂料 中溶剂全 部挥发,即可凝结成膜;还有依靠固化剂固化或加热烘烤才引起涂 料结构变 化干结成 膜的,如环氧漆、聚氨酯漆就属于固化剂固化类型的漆,像氨基醇酸漆则是属烘干聚合型涂料。不过所有这此涂料成膜,无论是哪种反应机理,从涂层形成开始到逐步老化、破坏,始终是不间断进行着的, 只是这些涂料在成膜后,反应速度大幅度减缓, 它的减缓速度,则以涂层成膜物不同性能差异而已。陶瓷涂料主 要成分:主要化学 成分为Si (硅),O(氧),Al(铝),C(碳)等,因颜填料不同, 会含有少量Fe(铁),Ti(钛)等物质。陶瓷涂料的成膜原理:多种纳米级氧化物,通过改进的溶胶 -凝胶反应,在低温下水解固化,行成类似陶瓷和玻璃的漆膜。成膜原料完全不同于现在的树脂类有机涂料,如特富龙、有机硅、聚醚砜等。故性能大不相同。成膜机理也与搪瓷不同,故克服了搪瓷耐冷热冲击差、耐物理冲击差、易爆裂、颜色少、施工困难、成品率低等问题。

陶瓷涂料的原材料来自于极普通的、储量极为丰富的天然矿石和金属氧化物(如:石灰石、粘石英砂),而且生产 工艺也不 复杂,能耗相对 较低。因而原材料资源十分丰富,这与完全依赖石油化学工业、并以石油为主要原料的有机涂料相比较,不仅具有很大的资源优势,而且更加符合低碳要求。陶瓷涂料是以水为分散介质,从根本上解决了涂料中溶剂对环境的污染,其环保性能不言而喻。陶瓷涂料没有游离单体之类VOC的危害问题,即使是用于防火和耐热,在火焰或高温的作用下 也不会向 大气中释 放出有害 物质。 陶瓷涂料继承了有机涂料和无机涂料各自的优点,将耐高温、高硬度、超耐侯、不燃无烟、环保无毒、色彩丰富、涂装简便诸多优势集于一身,可适用于多种高要求的场合。其独特的性能解决了许多传统有机涂料所不能解决的问题。

陶瓷涂料使用时对需处理部位进行粗化处理,角磨机打磨或喷砂等;对粗化处理过的表面进行清洗;处理过的表面应是粗化的干燥新鲜基材表面,并且应无油污、无粉尘。配制按重量比4∶1将A,B两组份混合均匀,并在30min内用完。一般是边施工边配置,一次配置量最大不能超过1.5kg,一次调配过多,胶凝固的快,还没用完已经部分凝固而不能使用。可根据实际温度冬天可适当多配,夏天适当少配。如气温过低可将A组分适当加热以降低粘度便于配置。涂敷耐磨防腐涂层合适的涂层厚度是1~3mm,应将混合好的材料逐层涂敷于待修部位,第一层要压实,使之与基材充分浸润,涂层涂到尺寸后表层要修平整。本材料不能进行机械加工,应注意控制涂层厚度,以免装配中出现干涉现象。25℃固化24h即可投入使用,若温度低应采用加热或延长固化时间来促进固化;一般冬天施工可用碘钨灯距涂层40cm的距离进行照射加温。陶瓷涂料的多功能性中可以赋予金属设备涂层抗氧化功能,防水垢功能,是涂装设备涂料在起到装饰作用的同时,具有丰富的功能性。