本發明涉及一種化工材料，尤其涉及一種在玻璃、陶瓷等低表面能基材上的高附著力涂料。
背景技術：
在玻璃、陶瓷上面使用涂料，可以調配出各種顏色和效果，起到很好的裝飾作用；在用于陶瓷工件的修補或玻璃陶瓷與其他基材的拼接時，使用涂料進行覆蓋，可以達到美化和實用的效果。但玻璃、陶瓷等低表面能的基材上，使用常規的涂料產品，漆膜的附著力往往很差，對其實用性有很大的限制。在起到裝飾效果的同時，提高漆膜的附著力，已成為人們關注的熱點。
技術實現要素：
針對現有常規溶劑型涂料，在玻璃、陶瓷等低表面能基材上難以附著的問題，本發明提供了一種在玻璃、陶瓷等低表面能基材上高附著力的涂料。
為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：一種在低表面能基材上的高附著力涂料，包括主劑和稀釋劑，在主劑中加入重量百分含量為1-10％的硅烷偶聯劑；所述的主劑是雙組份聚氨酯主劑、雙組份環氧主劑和單組份丙烯酸主劑中的任一種。所述硅烷偶聯劑的結構式如下：
其中R1為1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基；R2為具有兩個仲羥基的5-12個碳原子的直鏈烷基；R3為1-3個碳原子的直鏈烷基；R4為1-12個碳原子的直鏈或支鏈烷基。
進一步：下面分別列舉硅烷偶聯劑作為一種成分，直接添加到涂料中。
1、雙組份聚氨酯體系包括雙組份雙組份聚氨酯主劑和稀釋劑，雙組份聚氨酯主劑又包括A組份和B組份，其分別列舉如下：
(1)基本配方：
①所述甲組份中不揮發份含量為65-70％，其中：
羥基丙烯酸樹脂，其粘度為3600-6000mPa·s，羥值為140-160，固含量為70±2％，用量為55-65％。
鈦白粉，為氯化法生產，經氧化鋯/氧化鋁處理而成的金紅石型二氧化鈦顏料，用量為20-30％。
潤濕分散劑，為含顏料親和基團的共聚物溶液，用量為0.5-5％。
消泡劑，為改性聚硅氧烷溶液，用量為0.1-0.5％。
流平劑，為聚醚改性聚硅氧烷溶液，用量為0.05-0.5％。
醚酯類溶劑，為丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)，用量為1-8％。
酯類溶劑，為醋酸正丁酯(BAC)，用量為1-8％。
硅烷偶聯劑，為含巰基-氨基三烷氧基硅烷，用量為1-5％。
以上甲組份中所含各種原材料之和為100％。
②所述乙組份中不揮發份含量為43-48％，其中：
脂肪族聚氨酯固化劑，其黏度為430-500mPa·s，固含為90％，異氰酸根含量為19.5％，用量為45-55％。
酯類溶劑，為醋酸正丁酯(BAC)，用量為45-55％。
脫水劑，為單官能團的異氰酸酯，用量為0.1-1％。
以上乙組份中所含各種原材料之和為100％。
③所述稀釋劑中：
醚酯類溶劑，為丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)，用量為15-40％。
酯類溶劑Ⅰ，為醋酸正丁酯(BAC)，用量為30-50％。
酯類溶劑Ⅱ，為醋酸乙酯，用量為0-30％。
以上稀釋劑中所含各種原材料之和為100％。
(2)制備方法
①甲組份制備方法
步驟A：按順序在500-800r/min轉速下加入第1-4項，分散均勻后，提高轉速至2500-3500r/min分散至細度≤15μm；
步驟B：調整轉速至800-1200r/min下，按順序加入第5-8項，分散15min至均勻；
步驟C：送檢，合格后過濾包裝。
②乙組份制備方法
將脫水劑加入到BAC中，500-800r/min轉速下分散均勻，停止攪拌，放置24h脫水后，加入固化劑，充分攪拌均勻；送檢，合格后包裝。
③稀釋劑制備方法
將三種溶劑在低速攪拌下混合均勻即可。
(3)施工說明
本發明在施工時，將甲組份與乙組份以100:50的重量分數比混合，加入適量的稀釋劑攪拌均勻并調整至施工黏度，即可施工，室溫下干燥后即可獲得附著力和裝飾性能優異的涂層。
2、雙組份環氧體系包括雙組份環氧主劑和稀釋劑，雙組份雙組份環氧又包括C組份和D組份，其分別列舉如下：
(1)基本配方
①所述甲組份中不揮發份含量為65-70％，其中：
環氧樹脂，粘度為8000-15000mPa·s，環氧當量為450-500g/eg，固體含量為75±2％，用量為50-60％。
醇類溶劑，為正丁醇，用量為1-5％。
醚類溶劑，為乙二醇單丁醚，用量為3-9％。
分散劑，為含顏料親和基團的共聚物溶液，用量為1-3％。
增稠劑，為膨潤土，用量為0.1-0.5％。
鈦白粉，為硫酸法生產，經氧化鋯/氧化鋁處理而成的金紅石型二氧化鈦顏料，用量為20-30％。
消泡劑，為改性聚硅氧烷溶液，用量為0.1-0.8％。
流平劑，為聚醚改性聚硅氧烷溶液，用量為0.1-1.5％。
以上甲組份中所含各種原材料之和為100％。
②所述乙組份中不揮發份含量為30-40％，其中：
改性脂環氧固化劑，活潑氫當量為90g/eg，粘度為800-1200mPa·s，固含量為68±2％，用量為45-55％。
醇類溶劑，為異丙醇，用量為40-60％。
硅烷偶聯劑，為含巰基-氨基三烷氧基硅烷，用量為1-10％。
以上乙組份中所含各種原材料之和為100％。
③所述稀釋劑中：
苯類溶劑，為甲苯，用量為60-80％。
醇類溶劑，為正丁醇，用量為20-40％。
以上稀釋劑中所含各種原材料之和為100％。
(2)制備方法
①甲組份制備方法
步驟A：按順序在500-800r/min轉速下加入第1-4項，分散均勻后，加入第5項，提高轉速至2000-2500r/min分散至細度≤15μm；
步驟B：調整轉速至800-1200r/min下，加入第6項，提高轉速至2500-3000r/min分散至細度≤15μm；
步驟C：調整轉速至800-1200r/min下，加入第7和8項，分散15min至均勻；
步驟D：送檢，合格后過濾包裝。
②乙組份制備方法
在500-800r/min轉速下將第2和3項加入到第1項中，充分攪拌均勻；送檢，合格后過濾包裝。
③稀釋劑制備方法
將兩種溶劑在低速攪拌下混合均勻即可。
(3)施工說明
本發明在施工時，將甲組份與乙組份以100:25的重量分數比混合，加入適量的稀釋劑攪拌均勻并調整至施工黏度，即可施工，在120℃下干燥30min后，冷卻，即可獲得附著力和裝飾性能優異的涂層。
3、單組份丙烯酸體系包括單組份丙烯酸主劑和稀釋劑，其分別列舉如下：
(1)基本配方
①所述主劑中不揮發份含量為50-60％，其中：
熱塑性丙烯酸樹脂，為環氧改性丙烯酸樹脂，粘度為5-30s，酸值≤12mgKOH/g，固體含量為50±2％，用量為45-55％。
氨基樹脂，黏度為200-400s，酸值＜1mgKOH/g，固體含量為75±2％，用量為0.5-3％。
分散劑，離子羧酸類分散劑，含顏料親和基團，用量為0.5-3％。
增稠劑，為膨潤土，用量為0.1-2％。
鈦白粉，為硫酸法生產，經氧化鋯/氧化鋁處理而成的金紅石型二氧化鈦顏料，用量為25-35％。
消泡劑，為聚醚改性聚硅氧烷溶液，用量為0.1-0.8％。
流平劑，為改性丙烯酸，用量為0.1-0.8％。
酯類溶劑，為醋酸正丁酯，用量為3-15％。
醚類溶劑，為丙二醇甲醚，用量為1-8％。
硅烷偶聯劑，為含巰基-氨基三烷氧基硅烷，用量為0.1-5％。
以上甲組份中所含各種原材料之和為100％。
②所述稀釋劑中：
苯類溶劑，為甲苯，用量為10-50％。
醇類溶劑，為異丙醇，用量為10-40％。
醚類溶劑，為乙二醇單丁醚，用量為30-50％。
酯類溶劑，為醋酸正丁酯，用量為5-20％。
以上稀釋劑中所含各種原材料之和為100％。
(2)制備方法
①主劑制備方法
步驟A：按順序在500-800r/min轉速下加入第1-3項，分散均勻后，加入第4項，提高轉速至2500-3500r/min分散至細度≤15μm；
步驟B：調整轉速至800-1200r/min下，加入第5項，提高轉速至2500-3000r/min分散至細度≤15μm；
步驟C：調整轉速至800-1200r/min下，加入第6-10項，分散15min至均勻；
步驟D：送檢，合格后過濾包裝。
②稀釋劑制備方法
將四種溶劑在低速攪拌下混合均勻即可。
(3)施工說明
本發明在施工時，在主劑中加入適量的稀釋劑攪拌均勻并調整至施工黏度，即可施工，室溫下干燥，即可獲得附著力和裝飾性能優異的涂層。
與現有技術相比；
其一、引用一種新型的硅烷偶聯劑，分子式為：
其中R1為1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基；R2為具有兩個仲羥基的5-12個碳原子的直鏈烷基；R3為1-3個碳原子的直鏈烷基；R4為1-12個碳原子的直鏈或支鏈烷基。
其二，將這種新型硅烷偶聯劑用于雙組份聚氨酯主劑、雙組份環氧主劑和單組份丙烯酸主劑對應的涂料中，很好的解決了常規涂料產品在玻璃、陶瓷等低表面能基材上難以附著的問題，使涂料在用于玻璃、陶瓷等低表面能基材上實用性與觀賞性兼得。該硅烷偶聯劑的特別之處在于：同時含有巰基、氨基、仲羥基和三個可水解官能團。
其三，特殊的結構帶來特殊的性能：一個分子中同時具有多個活性基點，在雙組份體系中與樹脂的交聯度高，提高體系的交聯度，促進附著力；分子中含有仲羥基，可以與單組份體系中樹脂形成分子間氫鍵，增加締合；-Si(OR4)3結構，三水解基團使得其與無機基材的偶聯和自身縮合，保證了有機涂層和無機基材之間的鏈接，增強附著力。
具體實施例
本發明的主旨是把一種新型硅烷偶聯劑加入到涂料主體或某一組份中，用以提高涂料在玻璃、陶瓷等低表面能基材上的附著力。下面結合實施例對本發明的內容作進一步的說明：
實施例1組：雙組份聚氨酯體系，雙組份聚氨酯體系包括雙組份雙組份聚氨酯主劑和稀釋劑，雙組份聚氨酯主劑又包括A組份和B組份，
按照上面的配方，和上文所述制作工藝，制備A組份、B組份和稀釋劑。分別將1-5A組份與B組份以100:50的重量分數比混合，加入適量的稀釋劑攪拌均勻并調整至施工黏度，即可施工，室溫下干燥后進行性能檢測。A組份1與B組份配合為實施例1，A組份2與B組份配合為實施例2，并以此類推。
性能檢測：
結果分析：在雙組份聚氨酯體系中，隨著硅烷偶聯劑的加入，巰基和氨基與固化劑中的異氰酸根反應，增加體系的交聯度同時硅烷偶聯劑在有機涂層和無機底材之間起到連接作用，漆膜的附著力顯著提高，硬度略有提升；加入量為3％時，達到最佳值。并且有優異的可施工性和表面效果。
實施例2組：雙組份環氧體系，雙組份環氧體系包括雙組份環氧主劑和稀釋劑，雙組份雙組份環氧又包括C組份和D組份，
按照上面的配方，和上文所述制作工藝，制備C組份、D組份和稀釋劑。分別將甲組份與1-5D組份以100:25的重量分數比混合，加入適量的稀釋劑攪拌均勻并調整至施工黏度，即可施工，120℃烘烤30min，干燥后進行性能檢測。C組份與D組份1配合為實施例1，C組份與D組份2配合為實施例2，并以此類推。
性能檢測
結果分析：在雙組份環氧體系中，隨著硅烷偶聯劑的加入，氨基和巰基與環氧鍵反應，增加體系的交聯度同時硅烷偶聯劑在有機涂層和無機底材之間起到連接作用，漆膜的附著力和硬度顯著提高；加入量為6％時，達到最佳值。并且有優異的可施工性和表面效果。
實施例3組：單組份丙烯酸體系
按照上面的配方，和上文所述制作工藝，制備主劑和稀釋劑。向主劑中加入適量的稀釋劑攪拌均勻并調整至施工黏度，即可施工，室溫下干燥后進行性能檢測。主1與稀釋劑組份配合為實施例1，主2與稀釋劑份配合為實施例2，并以此類推。
性能檢測：
結果分析：在單組份丙烯酸體系中，隨著硅烷偶聯劑的加入，在干燥的過程中，在一定程度上增加體系的交聯度同時硅烷偶聯劑在有機涂層和無機底材之間起到連接作用，漆膜的附著力和硬度提高；加入量為2％時，達到最佳值。并且有優異的可施工性和表面效果。
以上結果表明，該新型硅烷偶聯劑在加入涂料中，能明顯改善涂層在玻璃、陶瓷等低表面能基材上的附著力。
上述實施例，只是本發明的較佳實施例，并非用來限制本發明的實施范圍，故凡以本發明權利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求范圍之內。
實驗過程中的檢測標準：
1、ASTM D3359-2009膠帶法測試涂層附著力的標準試驗準則；
2、GB/T 9754-2007不含金屬顏料的色漆漆膜的20°、60°和85°鏡面光澤檢測；
3、GB/T 1725-2007色漆、清漆和塑料不揮發物含量的測定；
4、GB/T 6753.1-2007色漆、清漆和印刷油墨研磨細度的測定；
5、GB/T 1726-1989涂料遮蓋力測定法；
6、GB/T 1728-1989漆膜、膩子膜干燥時間測定；
7、GB/T 6739-2006色漆和清漆鉛筆法測定漆膜硬度；
8、GB/T 6753.3-1986涂料貯存穩定性試驗方法；
9、GB/T 13452.2-2008色漆和清漆漆膜厚度的測定。