水性无机陶瓷涂料的设计与制备工艺开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

陶瓷涂料是一种新型的、低VOC排放的环境友好型涂料。陶瓷涂料涂膜的主要成分与陶瓷釉料相似,多为金属氧化物、非金属氧化物或氮氧化物及少量多烷氧基有机硅组成的有机-无机复合涂层,其物理化学性能与陶瓷类似。陶瓷涂料具有不粘、耐高温、高硬度不燃无烟、超耐候、自清洁、耐腐蚀、抗高温氧化等诸多优点,已广泛运用于轨道交通、建筑幕墙、医疗器械、厨房炊具等领域,相关研究工作也引起了各国学者的广泛关注。

陶瓷涂料有有机-无机、无机之分。水性无机涂料通常按照成膜物质的不同可以分为:硅酸盐基水性无机涂料、硅溶胶基水性无机涂料和磷酸盐基水性无机涂料。其中硅酸盐基水性无机涂料也称水玻璃基无机涂料,水玻璃分子式的通式为M2O·mSiO2.nH2O,M可以是Li、Na、K三种离子,m为模数。其中,锂水玻璃价格太高,钠水玻璃的价格低廉,应用范围最广。

由于有机涂料在制备、施工、干燥固化的过程中会向环境空气中挥发出有毒的有机化合物(VOC),对使用环境和人体健康构成了严重的污染和威胁。同时,水性无机涂料的基料都是以普遍存在且容易开采的低廉天然矿石或金属氧化物等为原料的,有机涂料则完全依赖石油化学工业并以石油化工产品为主要原料。随着我国国民经济的快速发展,开放程度的逐渐提高,石油煤炭等不可再生资源日益短缺,人们对环境的保护和自身的健康越来越引起重视,对涂料行业提出了更新和更为严格的要求,因此水性无机涂料的发展前景广阔。

水性无机涂料和有机溶剂型涂料相比,其最大优点就是涂料体系中使用的溶剂是水,使用水作为分散剂而不是有机溶剂,这在很大程度上降低了有机溶剂的挥发对空气环境的污染,同时使用水性涂料进行施工时可大大降低了发生火灾隐患和危险性。并且其原料蕴藏丰富便于开采且价格低廉,进而使其成本也相对传统涂料较低。并且,水性无机陶瓷涂层的附着力、硬度、耐磨性、耐酸碱性等也比较优异,应用广泛。

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