水性陶瓷涂料是以納米二氧化硅或硅烷為主要原料，加入水性樹酯和固化劑，以及色料、增稠劑等制備而成，以水或醇類為溶劑的涂料。一般為雙組分或多組分。
2.水性陶瓷涂料的優(yōu)勢(shì)
陶瓷涂膜一般為以SI-O鍵為主的膜層材料，這種材料既維持了原有陶瓷材料的各種優(yōu)勢(shì)，又在柔韌度和附著力方面有了更多改善。水性陶瓷涂料不使用環(huán)氧等有機(jī)化學(xué)原料，原料中沒有苯、甲醛、乙醛、乙醚、苯酚、辛氟酸等有毒化學(xué)物質(zhì)，也沒有砷、汞、鉻、鉛等重金屬，是一種真正環(huán)保無毒的新型涂料。由于其獨(dú)特的成膜機(jī)理，加之氧化鋁、氧化鋯等硬質(zhì)材料的加入，使得表面硬度超過以往任何有機(jī)涂料，最高可以達(dá)到9H以上的鉛筆硬度。另外，以無機(jī)成分為主的干膜可以耐受較高溫度，有的可以達(dá)到短時(shí)1200度以上。
此外，水性陶瓷涂料在耐紫外線、耐酸性、抗菌、抗靜電等方面也有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
3.水性陶瓷涂料的發(fā)展歷史
陶瓷涂料技術(shù)源自歐美和日韓，其理論基礎(chǔ)為20世紀(jì)60年代的溶膠-凝膠技術(shù)。20世紀(jì)70年代美國(guó)應(yīng)用硅溶膠－有機(jī)硅烷復(fù)合物進(jìn)行涂料合成的研究，所得到的透明膜層材料硬度高耐磨，主要用于當(dāng)時(shí)大量出現(xiàn)的有機(jī)光學(xué)材料的表面保護(hù)，自此這一技術(shù)逐漸在全世界推廣和開發(fā)。韓國(guó)于20世紀(jì)末出現(xiàn)可應(yīng)用于鋁合金及鍍鋅板的陶瓷涂層，結(jié)合納米維度的荷葉效應(yīng)，膜層可以擁有更安全的不粘效果，加之其高硬耐溫的特性，逐漸取代因環(huán)境問題備受詬病的特氟龍廣泛應(yīng)用于不粘鍋市場(chǎng)。而陶瓷涂料技術(shù)本身也得到更多的發(fā)展，其應(yīng)用包括光導(dǎo)纖維、耐磨材料、保溫材料、超細(xì)粉體等等。
國(guó)內(nèi)陶瓷材料技術(shù)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，與金屬結(jié)合的搪瓷材料更是應(yīng)用到國(guó)計(jì)民生的各個(gè)方面。這種搪瓷技術(shù)也算一種廣義的陶瓷涂層，雖然這種膜層耐腐蝕、耐高溫、硬度高，但也有包括耐沖擊差、基材選擇性少、涂層厚重及高能耗等缺陷。
我國(guó)真正的溶膠-凝膠陶瓷涂層技術(shù)研究開始于20世紀(jì)90年代，而產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用則出現(xiàn)在21世紀(jì)初。當(dāng)時(shí)生產(chǎn)陶瓷涂料的企業(yè)多集中在長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲，主要是用于不粘鍋。陶瓷涂料的不粘鍋多為鋁或鋁合金基材，而鋁又是建筑行業(yè)常用的材料，加之陶瓷涂料耐溫耐候、安全環(huán)保，該技術(shù)開始逐漸推廣向鋁幕墻，建筑型材甚至內(nèi)外墻和地面。盡管陶瓷涂料技術(shù)當(dāng)時(shí)還有很多缺陷，陶瓷涂料還是切實(shí)應(yīng)用到了地鐵、隧道等各個(gè)建筑項(xiàng)目并取得了良好的效果。
4.當(dāng)前水性陶瓷涂料的發(fā)展瓶頸
1）保質(zhì)期短，運(yùn)送條件嚴(yán)苛，保質(zhì)期一般只有2—3個(gè)月，并且環(huán)境溫度嚴(yán)苛，一般要求在15—25度之間。寒冷的冬天和炎熱的夏天運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)保管的條件要求難以在實(shí)際中得到保障。造成涂料性能極不穩(wěn)定。
2）雙組份或三組份，使用前需要長(zhǎng)時(shí)間（一般4小時(shí)以上最長(zhǎng)至16小時(shí)）熟化，并且要憑經(jīng)驗(yàn)根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)熟化時(shí)間，一般工人難以準(zhǔn)確控制。
3）金屬板基材需要噴砂，否則附著力無法達(dá)到要求。工藝繁瑣，效率低下，還會(huì)帶來粉塵污染，容易變形的薄板及曲面異形產(chǎn)品難以操作。
4）脆性大，極易開裂，無法用于受環(huán)境影響易于伸縮的基材，如：木材、硅酸鈣等人造板，建筑墻體和地面。
5）無法與有機(jī)材料接合，如在有機(jī)涂料的涂層上無法加涂，或無法涂覆在塑料板等有機(jī)基材上。
6）耐沖擊性和折彎性差，無法用于預(yù)輥涂板。
7）有的廠家為了解決附著力問題，加入環(huán)氧或聚酯類樹酯，使得涂料本身在防火、無毒、耐老化等方面不再具有優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)不能算作真正的水性陶瓷涂料。
5.未來發(fā)展方向
陶瓷涂料主要應(yīng)用市場(chǎng)從最初的廚具應(yīng)用現(xiàn)已逐漸推向建筑、工業(yè)、家居等生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域，其環(huán)保和其他各種功能也正引起市場(chǎng)越來越多的關(guān)注。在這其中，建筑領(lǐng)域由于其需求與陶瓷涂料性能的高度契合無疑將成為繼廚具后第二個(gè)主要應(yīng)用市場(chǎng)。另一方面，陶瓷涂料的耐極溫及其他突出特性也將其推向一些鍛造、航空、電磁等特殊領(lǐng)域。
在陶瓷涂料技術(shù)的推廣過程中，主要以下列各方面為主要發(fā)展方向：
1）保管運(yùn)輸更加方便
2）前處理更加簡(jiǎn)單
3）使用和質(zhì)量控制更加簡(jiǎn)便
4）成膜烘干溫度進(jìn)一步降低、時(shí)間更短
5）可以預(yù)輥涂，實(shí)現(xiàn)可彎折
6）常溫可以固化，現(xiàn)場(chǎng)可以修補(bǔ)
7）降低成本，提高經(jīng)濟(jì)性
6.最新德國(guó)產(chǎn)品簡(jiǎn)介
近年來，德國(guó)卡萊羅娜(國(guó)際)集團(tuán)施耐德教授的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的潛心研發(fā)，在日韓水性涂料技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一種可以有韌性的復(fù)合陶瓷涂料，即保留了陶瓷涂料的高硬度（6H以上）、防火、無毒等優(yōu)點(diǎn)，又使其具有一定韌性，解決了耐沖擊性差不能彎折的難題。更為難能可貴的是，前處理不再需要噴砂，只需要脫酯即可。還有，涂料使用時(shí)只需混合攪拌5—60分鐘，不再需要專門的設(shè)備熟化數(shù)小時(shí)，涂料的運(yùn)輸保管溫度可以寬泛到不用考慮季節(jié)的變化，在零下10度至零上50度均不受影響，保質(zhì)期12個(gè)月以上。
同時(shí)，成膜溫度條件有顯著改進(jìn)，鋁板涂裝線溫度在120度以下，無機(jī)硅酸鈣板涂裝線為80度，木板涂料線40度，甚至應(yīng)用到建筑內(nèi)外墻和地面，實(shí)現(xiàn)了常溫固化。
這些重大的改進(jìn)，使得水性陶瓷涂料產(chǎn)品的概念被顛覆，其使用條件與傳統(tǒng)有機(jī)涂料已經(jīng)沒有太大區(qū)別，甚至在前處理、烘干溫度等方面更加環(huán)保、節(jié)能、高效。
由于其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被歐盟國(guó)家充分認(rèn)可，并且取得德國(guó)LFGB(TUV)認(rèn)證，美國(guó)FDA認(rèn)證。目前正在申報(bào)新的歐盟標(biāo)準(zhǔn)，一但申報(bào)成功并開始執(zhí)行，恐怕又會(huì)成為發(fā)達(dá)國(guó)家阻擋中國(guó)制造的又一環(huán)保利器。在過去的數(shù)年間，這一產(chǎn)品已經(jīng)先后在歐洲和亞洲沿海城市有體育場(chǎng)館、地鐵、建筑內(nèi)外墻等項(xiàng)目等到應(yīng)用，并且到目前狀態(tài)良好，經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)。
據(jù)悉，這家國(guó)際集團(tuán)公司已經(jīng)在準(zhǔn)備進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，其執(zhí)行總裁MULLER 先生認(rèn)為，中國(guó)政府對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視和決心讓他對(duì)中國(guó)市場(chǎng)充滿信心，他相信好的產(chǎn)品在中國(guó)一定大有市場(chǎng)。
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