拋光瓷磚表面二氧化硅抗污涂層的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種在瓷質(zhì)拋光磚表面上形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層的方法，首先準備好一種基于硅溶膠的復(fù)方硅溶膠液體，而后將所述的復(fù)方硅溶膠一邊施布到待加工的拋光瓷質(zhì)拋光磚表面上，一邊又同時迫使已施布到瓷磚表面的復(fù)方硅溶膠經(jīng)歷磨頭的磨拋處理，并在這樣的磨拋－碾壓展薄－摩擦升溫受熱過程中，使復(fù)方硅溶膠在游離水蒸發(fā)的同時，產(chǎn)生與硅酸脫水機理一致的溶膠－凝膠物理化學(xué)變化而硬化，從而在瓷質(zhì)拋光磚表面上形成一種結(jié)合牢固、透明、高光澤度的基于二氧化硅的復(fù)方防污薄膜；隨即再繼續(xù)使該防污薄膜經(jīng)歷具有既疏水又疏油特性的氟硅有機化合物溶液、溶膠或乳液的拋光處理，進一步增強該表面的防水性、防油性污染能力。

Method for preparing silicon dioxide antifouling coating on polished ceramic tile surface

The invention discloses a in ceramic tiles is formed on the surface of silica compound anti fouling coating method based on the first to prepare a compound silica sol liquid silica sol and coating compound based on the side of the silica sol to polishing the surface of polished tile to be processed, while at the same time the polishing force have to compound silica sol ceramic surface coating through the grinding head, and polishing in this exhibition - rolling thin frictional heating in the process of heating, the compound silica sol in free water evaporation and dehydration mechanism consistent and silicate sol-gel physical and chemical changes and hardening, thus forming a firm combination transparent and high gloss on the surface of polished tile on the antifouling film compound based on silicon dioxide; then continue to make the antifouling film experience has a hydrophobic and oleophobic property The polishing of fluorine silicon organic compound solution, sol or emulsion further strengthens the waterproof property and anti oil pollution ability of the surface.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種防污涂層的涂覆方法，特別涉及一種針對拋光瓷磚等用的防污涂層的涂覆方法，可用來在拋光瓷磚等基材表面形成具有高光澤、結(jié)合牢固、裝飾效果良好且高效防污的基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層。
技術(shù)介紹
在現(xiàn)有的陶瓷拋光磚生產(chǎn)領(lǐng)域，作為拋光后的一種表面防護-精飾工序，已經(jīng)存在一種俗稱為“打蠟”的防污蠟施涂工序，這事實上幾乎已成為拋光磚必須經(jīng)歷的標準作業(yè)步驟。在上述的俗稱“打蠟”的防污蠟施涂工序中，將液體蠟一次性往瓷磚表面上涂覆，而后用一個或多個毛氈磨輪磨拋，此磨拋過程中所施涂液劑中的有機溶劑揮發(fā)從而在整個瓷磚表面形成大致均勻的防污保潔蠟?zāi)ぃ缓髞恚摲椒ㄋ玫牟牧嫌辛诵伦兓l(fā)展到用某些有機高分子物質(zhì)的有機溶液取代液體蠟中的石蠟，最終在陶瓷磚表面形成的是相應(yīng)的有機高分子聚合物防污保潔薄膜。上述的這種拋光后精飾工序的產(chǎn)物，都是石蠟或是功能類似石蠟的有機材料薄膜，即使是薄膜也有透明性不夠高，硬度低、耐磨性差等缺點；因此，這種薄膜一直都被當作是暫時性的，一旦施工完畢，亦即完成了預(yù)定的“工程階段防污功能”之后，就要清除干凈，以展現(xiàn)拋光磚本底表面固有的好得多的裝飾效果。本專利技術(shù)對上述做法的主要改進在于，采用基于SiO2的長久性抗污涂層來替代上述的暫時性抗污涂膜。中國專利技術(shù)專利申請(CN 1706560A)公開了一種“功能性覆層制法”，該方法將功能性物質(zhì)摻入有機物溶液或硅酸鹽溶液中形成涂劑，然后涂覆在基材表面上，經(jīng)過拋光打磨去除多余的涂劑，并使該涂劑于基材表面上形成具有特殊功能的覆層。該項專利技術(shù)申請的成膜物質(zhì)中有采用二氧化硅溶液(其權(quán)利要求1)的，而業(yè)內(nèi)人士皆知二氧化硅溶液的有效濃度往往低到連儀器都難以檢出的地步，這就事實上決定該方法在這種場合的成膜速度，即使認為存在也會慢到不能滿足工業(yè)意義上的實用要求，從而失去工業(yè)應(yīng)用意義。并且，該方法需要在涂層干燥后進行拋光打磨，這會明顯降低成膜質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種在瓷質(zhì)拋光磚等基材上形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層的方法，其特征在于首先制備一種基于硅溶膠的復(fù)方硅溶膠液體，而后將所述復(fù)方硅溶膠液體施布到待加工的、先已完成表面拋光的瓷質(zhì)拋光磚表面上，迫使已施布到所述瓷磚表面上的復(fù)方硅溶膠液體經(jīng)過磨拋處理。從而形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層。以上步驟可以重復(fù)進行，直至獲得希望厚度的抗污涂層。所述抗污涂層厚度為0.01-100μm，優(yōu)選為0.05-50μm，更優(yōu)選的是0.1-10μm。本專利技術(shù)還提供一種在瓷質(zhì)拋光磚等基材上形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層的方法，其特征在于使形成上述基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層進一步經(jīng)過具有既疏油又疏水即雙疏特性的氟硅有機化合物處理，具體為將氟硅有機化合物溶液涂布在基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層表面上，然后通過施布到所述涂層表面上的氟硅有機化合物溶液進行磨拋處理。進一步提高所述涂層的抗污能力。例如提高防水性污染和防油性污染等。本專利技術(shù)提供了一種在瓷質(zhì)拋光磚等基材上形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層的方法，其中的復(fù)方硅溶膠液體包含二氧化硅溶膠(即本領(lǐng)域技術(shù)人員通稱的硅溶膠)和涂料用膠體乳液，該復(fù)方硅溶膠液體的固相含量為0.1-20wt％，優(yōu)選1-15wt％，更優(yōu)選5-10wt％；在該復(fù)方硅溶膠液體的固相中，以SiO2為100重量份計，由涂料用膠體乳液帶入的固相為0.1-10重量份，優(yōu)選0.5-5重量份，更優(yōu)選1-3重量份。其中的硅溶膠液體可以是市售的或者采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法現(xiàn)場配制。本專利技術(shù)提供了一種在瓷質(zhì)拋光磚等基材上形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層的方法，其中所述涂料用膠體乳液選自苯丙乳液、乙丙乳液、硅丙乳液和氟碳乳液中的一種或多種；所述的這四種乳液的化合物成分分別是①苯丙乳液系苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸四元共聚乳液(商品名LT-1乳液)，或者丙烯酸乙酯代替上述組合中丙烯酸丁酯的四元共聚乳液(商品名LT-2乳液)，或者苯乙烯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸的三元共聚乳液(商品名LT-3乳液)，是所謂第1代涂料用乳液的一個代表；②乙丙乳液系醋酸乙烯酯與丙烯酸類單體的共聚乳液，是所謂第1代涂料用乳液的又一個代表；③硅丙乳液系丙烯酸酯單體有機硅官能團接枝共聚的樹脂乳液；這是所謂第二代涂料用乳液的一個代表，因有機硅官能團疏水性特質(zhì)而具有很好的防水功能，成膜后耐污性能明顯提高；此種乳液綜合性能明顯高過通常的所謂第一代涂料用乳液，如上述的苯丙乳液、乙丙乳液；④氟碳乳液包含全氟碳乳液與氟碳乳液兩類；全氟碳乳液系由全氟單體，如四氟乙烯，進行溶液或乳液聚合最終制得的全氟碳聚合物乳液；氟碳乳液系采用四氟乙烯、氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯等含氟單體中的一種或多種與非含氟單體，如包含乙烯基(烯丙基)烷基或芳基的醚(酯)單體或不飽和烯酸等通過溶液或乳液聚合最終制得的氟碳聚合物乳液；氟碳聚合物因F-C共價鍵極高的飽和性而而擁有突出的化學(xué)惰性與極低的表面能，氟碳聚合物乳液成膜后疏油、疏水，防水性和防粘性、耐沾污性能突出；此種乳液綜合性能明顯高過上述的所謂的第二代涂料用乳液，如硅丙乳液。所述涂料用膠體乳液可以是市售的，也可以是采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法現(xiàn)場配制的。其中所述的涂料用膠體乳液所采用的溶劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的有機或無機溶劑，包括但不限于均系水作為懸浮介質(zhì)。本專利技術(shù)提供了一種在瓷質(zhì)拋光磚等基材上形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層的方法，其中所用氟硅有機化合物選自具有以下通式的化合物的一種或多種①(R1)3Si(OSi(Rf)(R2))nO Si(R1)3其中n為0～100的整數(shù)；R1為烴基，如甲基、乙基、丙基；R2為烴基、羥基、胺基；Rf為CF3(CF2)p(CH2)q，其中p和q為0～20的整數(shù)；②CF3(CF2)m(CH2)nSi(OM)3其中m和n為0～20的整數(shù)，M為烴基，如甲基、乙基、丙基；和③CF3(CF2)m(CH2)nSiCl3-fRf 其中m和n為0～20的整數(shù)，f為0～3的整數(shù)，R為氯、溴或烴基，如氯、溴、甲基、乙基、丙基；優(yōu)選的氟硅有機化合物是選自HO(Si(CH3)(CF3(CH2)2)O)nH、CF3(CF2)7Si(OCH3)3、CF3(CF2)7SiCl3中的一種或多種。對所述氟硅有機化合物配用的溶劑或分散介質(zhì)系選自醇類、苯類、醚類和烴類。本專利技術(shù)還提供按以上方法的任一種制備的基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層。本專利技術(shù)還提供帶有所述復(fù)方抗污涂層的瓷質(zhì)拋光磚。具體實施例方式本專利技術(shù)采用的硅溶膠可以是現(xiàn)今市售的任何形式的硅溶膠，本專利技術(shù)對所用市售硅溶膠中的二氧化硅濃度、二氧化硅純度、二氧化硅膠體粒子平均直徑以及粒徑分布，均沒有特別的限制，但必須能保證滿足實用性的穩(wěn)定貯存期；優(yōu)選的是硅溶膠溶液中的SiO2含量為5-65wt％，更優(yōu)選的是硅溶膠中的SiO2含量為20-45wt％。本專利技術(shù)對所用的市售硅溶膠溶液的酸堿性沒有特別的限制，只要能夠保證到使用之前貯存期間該溶膠的膠體狀態(tài)穩(wěn)定性即可。表1是中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所硅溶膠部的產(chǎn)品系列參數(shù)。表1硅溶膠產(chǎn)品系列的參數(shù)介紹(數(shù)據(jù)來源中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 硅溶膠部 品種介紹) 眾所周知，硅溶膠在不同的酸堿度狀態(tài)下，表征其膠體粒子雙電層結(jié)構(gòu)的ζ電位不同，膠體狀態(tài)的穩(wěn)定性也相應(yīng)有所不同本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種在瓷質(zhì)拋光磚表面上形成基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層的方法，特征在于ａ．準備一種基于二氧化硅溶膠的復(fù)方硅溶膠液體；ｂ．將所述的復(fù)方硅溶膠液體涂布到待加工的、先已完成表面拋光的瓷質(zhì)拋光磚表面上；ｃ．使已涂布到所述瓷質(zhì)拋 光磚表面上的復(fù)方硅溶膠液體經(jīng)歷來自運動中磨頭的磨拋處理；上述步驟ａ、ｂ、ｃ可以循環(huán)進行一次或多次，直至涂層厚度達到０．０１－１００μｍ；從而在所述的瓷質(zhì)拋光磚表面上形成一種基于二氧化硅的復(fù)方抗污涂層。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖紹展，向承剛，
申請(專利權(quán))人：霍鐮泉，
類型：發(fā)明
國別省市：44[中國|廣東]