复合涂料及其制备方法和用途
阅读：40发布：2020-05-19
专利汇可以提供复合涂料及其制备方法和用途专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了复合涂料及其制备方法和用途。其中，复合涂料包括：10～30wt％的 硅 酸锂；5～15wt％的 硅酸 钾 ；0.5～5wt％的改性硅 氧 烷；0.1～1wt％的润湿剂；以及余量的 水 。该复合涂料通过优化控制其中硅酸锂和硅酸锂的配比，使复合涂料具有更佳的 稳定性 。进而，采用该复合涂料形成的涂层具有持久且优异的易清洁性能、 耐磨性 能、耐酸性能和耐 碱 性能，适用范围广泛。，下面是复合涂料及其制备方法和用途专利的具体信息内容。
1.一种复合涂料，其特征在于，包括：
10～30wt％的硅酸锂；
5～15wt％的硅酸钾；
0.5～5wt％的改性硅氧烷；
0.1～1wt％的润湿剂；以及
余量的水。
2.根据权利要求1所述的复合涂料，其特征在于，所述硅酸锂的模数为3.0～9.0，所述硅酸钾的模数为2.0～3.5。
3.根据权利要求1所述的复合涂料，其特征在于，所述改性硅氧烷包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少之一。
4.根据权利要求1所述的复合涂料，其特征在于，所述润湿剂包括非离子型表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的复合涂料，其特征在于，所述润湿剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚和聚醚改性有机硅中的至少之一。
6.根据权利要求1～5任一项所述的复合涂料，其特征在于，所述复合涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比为0.5～3.0，模数为2.5～5.0。
7.根据权利要求6所述的复合涂料，其特征在于，所述复合涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比为1.5～2.5，模数为3.0～4.0。
8.根据权利要求7所述的复合涂料，其特征在于，所述复合涂料中的固体含量为10～
30wt％，所述复合涂料的黏度为5～50mPa·s。
9.一种制备权利要求1～8任一项所述的复合涂料的方法，其特征在于，将硅酸锂、硅酸钾、改性硅氧烷、润湿剂和水在25～60℃下混合1～4h，得到所述复合涂料；所述复合涂料中包括：
10～30wt％的硅酸锂；
5～15wt％的硅酸钾；
0.5～5wt％的改性硅氧烷；
0.1～1wt％的润湿剂。
10.一种金属制品，其特征在于，包括：
金属基材；以及
涂层，所述涂层形成在所述金属基材的表面，所述涂层通过将权利要求1～8任一项所述的复合涂料施加到所述金属基材表面形成。
11.根据权利要求10所述的金属制品，其特征在于，所述涂层按照下列方法形成在所述金属基材表面：
(1)将权利要求1～8任一项所述的复合涂料喷涂或刷涂在所述金属基材的表面；
(2)将步骤(1)所得产品在50～80℃下烘干10～30min；
(3)将步骤(2)所得产品在200～300℃固化0.5～2.0h。
复合涂料及其制备方法和用途
技术领域
[0001] 本发明涉及材料学领域，具体而言，本发明涉及复合涂料及其制备方法和用途，更具体地，涉及复合涂料及其制备方法，以及具有该复合涂料所形成涂层的金属制品。
背景技术
[0002] 随着人们生活水平的提高，对健康、卫生的要求越来越高。家电产品，如吸油烟机、微波炉、烤箱等产品的金属表面在长期使用过程中很容易粘附油污且难以清洗，这已成为用户使用家电产品的一大痛点。目前，通过在基材表面喷涂疏水或亲水涂料可以实现易清洁功能。疏水易清洁涂料是指涂层表面能低，使得油污难以粘附在其表面，从而具有易清洁功能。目前，被广泛使用的疏水易清洁涂料主要是聚四氟乙烯涂料(特氟龙)，但是其硬度较低(通常只有2H)，耐磨、耐刮擦性能差；同时其耐温只有～260℃，不适用于高温环境使用，如微波炉、烤箱等。亲水易清洁涂料是指涂层表面与水亲和力强，水在表面形成水膜，从而使得表面油污等污染物很容易冲洗掉。硅酸盐体系涂料是一种亲水易清洁涂料，其中主要包括硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾，其分子式的同时为M2O·mSiO2·H2O，其中M可以是Li、Na、K三种金属，m是模数，即SiO2与碱金属氧化物的摩尔比。硅酸盐体系涂料具有良好的亲水性和耐磨性能，因此更适合于家电产品金属表面易清洁。
[0003] 然而，现有的硅酸盐型涂料仍有待改进。
发明内容
[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005] 发明人在对硅酸盐体系涂料的研究中发现，采用现有硅酸盐体系涂料所形成的涂层在使用一段时间后，涂层的易清洁性能容易退化，甚至出现涂层表面发白、脱落等不良现象，影响产品外观质量。这主要是由于现有的硅酸盐体系涂料的耐水性差，涂层在长期使用过程中由于亲水性金属离子(如K+、Na+等)容易发生流失，导致涂层的亲水性下降，易清洁性能退化甚至丧失。
[0006] 有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合涂料。根据本发明的实施例，该复合涂料包括：10～30wt％的硅酸锂；5～15wt％的硅酸钾；0.5～5wt％的改性硅氧烷；0.1～1wt％的润湿剂；以及余量的水。由此，根据本发明实施例的复合涂料通过优化控制其中硅酸锂和硅酸锂的配比，使复合涂料具有更佳的稳定性。进而，采用该复合涂料形成的涂层具有持久且优异的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能，适用范围广泛。
[0007] 根据本发明的实施例，所述硅酸锂的模数为3.0～9.0，所述硅酸钾的模数为2.0～3.5。由此，通过控制硅酸锂、硅酸钾原料的模数分别在以上范围，可使复合涂料的模数适宜，进而获得更佳的稳定性。
[0008] 根据本发明的实施例，所述改性硅氧烷包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少之一。由此，可以进一步有利于协调复合涂料的黏度、延长涂料储存时间，并提高所形成涂层的耐水性。
[0009] 根据本发明的实施例，所述润湿剂包括非离子型表面活性剂。由此，可进一步有利于改善复合涂料的喷涂性能，使获得的涂层性能更佳。
[0011] 根据本发明的实施例，所述复合涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比为0.5～3.0，模数为2.5～5.0。由此，通过优化控制复合涂料中硅酸锂和硅酸钾的配比，以控制复合涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比和模数在上述范围，可进一步提高复合涂料的稳定性，以及所形成涂层的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。
[0012] 根据本发明的实施例，所述复合涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比为1.5～2.5，模数为3.0～4.0。由此，可进一步提高复合涂料的稳定性，以及所形成涂层的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。
[0013] 根据本发明的实施例，所述复合涂料中的固体含量为10～30wt％，所述复合涂料的黏度为5～50mPa·s。
[0014] 在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备上述实施例的复合涂料的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将硅酸锂、硅酸钾、改性硅氧烷、润湿剂和水在25～60℃下混合1～4h，得到所述复合涂料；所述复合涂料中包括：10～30wt％的硅酸锂；5～15wt％的硅酸钾；0.5～5wt％的改性硅氧烷；0.1～1wt％的润湿剂。由此，该方法可简单高效地制备得到上述实施例的复合涂料。
[0015] 根据本发明的实施例，所述混合是在25～60℃下进行1～4h完成的。由此，制备得到的复合涂料稳定性更佳，且所形成的涂层具有更高的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。
[0016] 在本发明的再一方面，本发明提出了一种金属制品。根据本发明的实施例，该金属制品包括：金属基材；以及涂层，所述涂层形成在所述金属基材的表面，所述涂层通过将上述实施例的复合涂料施加到所述金属基材表面形成。由此，该金属制品通过采用上述实施例的复合涂料所形成的涂层，具有持久且优异的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。
[0017] 根据本发明的实施例，所述涂层按照下列方法形成在所述金属基材表面：(1)将上述实施例的复合涂料喷涂或刷涂在所述金属基材的表面；(2)将步骤(1)所得产品在50～80℃下烘干10～30min；(3)将步骤(2)所得产品在200～300℃固化0.5～2.0h。由此，可进一步有利于在金属基材的表面形成具有持久且优异易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能的涂层。
[0019] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020] 图1是实施例1中涂层的SEM照片；
[0021] 图2是实施例1中涂层的EDX谱图；
[0022] 图3是实施例1中涂层与市售某亲水涂料所形成涂层经耐水性、耐碱性测试后的SEM照片和EDX成分分析结果；
[0023] 图4是实施例1中涂层与市售某亲水涂料所形成涂层经耐酸性、耐湿热型测试后的SEM照片和EDX成分分析结果；
[0024] 图5是对比实验中涂层经性能测试后的SEM照片和EDX成分分析结果。
具体实施方式
[0025] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合涂料。根据本发明的实施例，该复合涂料包括：10～30wt％的硅酸锂；5～15wt％的硅酸钾；0.5～5wt％的改性硅氧烷；0.1～1wt％的润湿剂；以及余量的水。由此，根据本发明实施例的复合涂料通过优化控制其中硅酸锂和硅酸锂的配比，使复合涂料具有更佳的稳定性。进而，采用该复合涂料形成的涂层具有持久且优异的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能，适用范围广泛。
[0026] 下面进一步对根据本发明实施例的复合涂料进行详细说明：
[0027] 发明人在对硅酸盐体系涂料的研究中发现，采用现有硅酸盐体系涂料所形成的涂层在使用一段时间后，涂层的易清洁性能容易退化，甚至出现涂层表面发白、脱落等不良现象，影响产品外观质量。这主要是由于现有的硅酸盐体系涂料的耐水性差，涂层在长期使用过程中由于亲水性金属离子(如K+、Na+等)容易发生流失，导致涂层的亲水性下降，易清洁性能退化甚至丧失。发明人通过大量实验发现，复合涂料中的锂硅比及模数显著影响涂料的稳定性。进而，通过优化控制复合涂料中硅酸锂和硅酸锂的配比，得到了本发明的具有持久且优异易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能的复合涂料。
[0028] 根据本发明的实施例，复合涂料中的硅酸钾能赋予所形成涂层良好的亲水性，但硅酸钾含量过高，则会导致涂层的耐水性降低；而硅酸锂能提高涂层的耐水性，但硅酸锂含量过高会降低涂层亲水性和成膜性。这可能是由于Li+和K+半径的不同所致：有研究表明，Li+和K+的半径分别为6.8nm和13.3nm。由于Li+的半径比K+半径小得多，Li+的电荷密度更高，其所相应的水合离子半径则更大，进而导致硅酸锂的耐水性能要明显优于硅酸钾和硅酸钠。而本发明的复合涂料通过采用10～30wt％的硅酸锂和5～15wt％的硅酸钾，可有效控制涂料中亲水性金属离子在各种环境介质中的流失，使得复合涂料的具有优异易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能的同时，耐水性显著增强，进而使该复合涂料形成的涂层稳定性更佳，适用性更广泛，例如，更适用于家电产品的金属表面。此外，本发明的复合涂料原料组分较少，还具有制备工艺简单，生产成本低的优点。
[0029] 根据本发明的实施例，复合涂料中硅酸锂的模数为可以3.0～9.0，硅酸钾的模数可以为2.0～3.5。由此，通过控制硅酸锂、硅酸钾原料的模数分别在以上范围，可使复合涂料的模数适宜，进而获得更佳的稳定性。
[0030] 根据本发明的实施例，上述改性硅氧烷的种类并不受特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的改性有机硅助剂。为了进一步提高复合涂料的性能，根据本发明的优选实施例，改性硅氧烷可包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少之一。由此，可以进一步有利于协调复合涂料的黏度、延长涂料储存时间，并提高所形成涂层的耐水性。
[0031] 根据本发明的实施例，上述润湿剂的种类并不受特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的润湿剂。根据本发明的优选实施例，发明人发现，通过采用非离子型表面活性剂作为润湿剂，由此，可进一步有利于润湿剂与复合涂料其他组分的协同作用，改善复合涂料的喷涂性能。更优选地，润湿剂可以采用包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚和聚醚改性有机硅中的至少之一。由此，可进一步有利于改善复合涂料的喷涂性能，使获得的涂层性能更佳。
[0032] 根据本发明的实施例，通过控制各组分的配比，可使复合涂料中锂元素和钾元素的摩尔比为0.5～3.0，模数为2.5～5.0。由此，通过优化控制复合涂料中硅酸锂和硅酸钾的配比，以控制复合涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比和模数在上述范围，可进一步提高复合涂料的稳定性，以及所形成涂层的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。
[0033] 根据本发明的实施例，通过控制各组分的配比，使复合涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比为1.5～2.5，模数为3.0～4.0。由此，可进一步提高复合涂料的稳定性，以及所形成涂层的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。
[0034] 在一些实施例中，也可以向复合涂料中加入氢氧化钾替代硅酸钾，通过调节硅酸锂与氢氧化钾的配比来调节涂料中的锂元素和钾元素的摩尔比在上述范围。此外，还可以通过添加二氧化硅溶胶替代部分硅酸锂或硅酸钾来调节复合涂料的模数，以使复合涂料的性能更佳。
[0035] 根据本发明的实施例，本发明的复合涂料中的固体含量为10～30wt％，复合涂料的黏度为5～50mPa·s。
[0036] 在本发明的另一方面，本发明提出了制备上述实施例的复合涂料的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将硅酸锂、硅酸钾、改性硅氧烷、润湿剂和水在25～60℃下混合1～4h，得到复合涂料；复合涂料中包括：10～30wt％的硅酸锂；5～15wt％的硅酸钾；0.5～
5wt％的改性硅氧烷；0.1～1wt％的润湿剂。由此，该方法可简单高效地制备得到上述实施例的复合涂料。
5wt％的改性硅氧烷；0.1～1wt％的润湿剂。由此，该方法可简单高效地制备得到上述实施例的复合涂料。
[0037] 根据本发明的实施例，混合是在25～60℃下进行1～4h完成的。由此，制备得到的复合涂料稳定性更佳，且所形成的涂层具有更高的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。在一些实施例中，完成上述混合后，可对混料进行进一步的过滤，以便得到本发明的复合涂料。
[0038] 需要说明的是，前文针对复合涂料所描述的特征和优点同样适用于该制备复合涂料的方法，在此不再一一赘述。
[0039] 在本发明的再一方面，本发明提出了一种金属制品。根据本发明的实施例，该金属制品包括：金属基材以及涂层，涂层形成在金属基材的表面，该涂层通过将上述实施例的复合涂料施加到金属基材表面形成。由此，该金属制品通过采用上述实施例的复合涂料所形成的涂层，具有持久且优异的易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能。
[0040] 根据本发明的实施例，上述金属基材的种类并不受特别限制，可以是本领域常见的各种金属基材，例如用于制备家电产品的金属基材。
[0041] 根据本发明的实施例，上述涂层可以按照下列方法形成在金属基材表面：(1)将上述实施例的复合涂料喷涂或刷涂在金属基材的表面；(2)将步骤(1)所得产品在50～80℃下烘干10～30min；(3)将步骤(2)所得产品在200～300℃固化0.5～2.0h。由此，可进一步有利于在金属基材的表面形成具有持久且优异易清洁性能、耐磨性能、耐酸性能和耐碱性能的涂层。
[0042] 根据本发明的实施例，该金属制品表面涂层的外观透明平整，硬度可达9H，附着力为0级，在工作环境中易清洁性能保持时间长于六个月；在包括纯水、沸水、pH＝3的酸液、pH＝13的碱液、盐雾、高温水汽的不同环境介质中存放一定时间后以及在10000次耐磨实验后仍能保持良好的外观、硬度及易清洁性能。
[0043] 需要说明的是，前文针对复合涂料以及制备复合涂料的方法所描述的特征和优点同样适用于该金属制品，在此不再一一赘述。
[0044] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0045] 需要说明说的是，以下实施例中的Li/K指锂元素和钾元素的摩尔比，m指模数，wt％指质量百分浓度(又称重量百分浓度，指特定物质的质量相对于物质总质量的比例)。
[0046] 实施例1
[0047] 复合涂料配方：
[0048] 表1实施例1配方(Li/K＝2.0，m＝3.0)
[0049]
[0050]
[0053] 实施例2
[0054] 复合涂料配方：
[0055] 表2实施例2配方(Li/K＝2.0，m＝3.5)
[0056]
[0057] 制备工艺：将硅酸锂、硅酸钾和计量水按次序混合，加入硅烷、润湿剂，50℃下搅拌1h，过滤包装，备用。
[0059] 实施例3
[0060] 复合涂料配方：
[0061] 表3实施例3配方(Li/K＝2.0，m＝3.5)
[0062]
[0063] 制备工艺：将硅酸锂、硅酸钾和计量水按次序混合，加入硅烷、润湿剂，25℃下搅拌4h，过滤包装，备用。
[0064] 施工与干燥：采用喷涂方式在100mm×50mm的拉丝不锈钢基材上制备涂层；先在65℃下烘烤30min，再在250℃下烘烤1h。
[0065] 实施例4
[0066] 复合涂料配方：
[0067] 表4实施例4配方(Li/K＝1.5，m＝3.0)
[0068]
[0069] 制备工艺：将硅酸锂、硅酸钾和计量水按次序混合，加入硅烷、润湿剂，25℃下搅拌4h，过滤包装，备用。
[0070] 施工与干燥：采用喷涂方式在100mm×50mm的拉丝不锈钢基材上制备涂层；先在65℃下烘烤30min，再在250℃下烘烤1h。
[0071] 实施例5
[0072] 复合涂料配方：
[0073] 表5实施例5配方(Li/K＝2.0，m＝3.0)
[0074]
[0075] 制备工艺：将硅酸锂、硅酸钾和计量水按次序混合，加入硅烷、润湿剂，50℃下搅拌1h，过滤包装，备用。
[0076] 施工与干燥：采用喷涂方式在100mm×50mm的拉丝不锈钢基材上制备涂层；先在65℃下烘烤30min，再在250℃下烘烤1h。
[0077] 测试实验
[0078] 本发明实施例制备的亲水型硅酸盐涂料采用如下方法进行表征：
[0079] 采用过赛默飞世尔科技公司的iCAP Q型电感耦合等离子体质谱仪对涂料进行ICP-MS分析，以此测定锂元素和钾元素的摩尔比；根据GB/T 4209-2008标准对硅酸盐涂料的模数进行测定；采用Hitachi日立台式扫描电子显微镜TM3030进行涂层表面微观形貌及EDX成分分析，并以EDX谱图中的K/Si元素的摩尔比判断涂层亲水性金属离子测试前后的流失情况；采用上海艾测电子科技有限公司的QHQ-A型铅笔划痕试验仪，根据GB/T6739-2006标准测试涂层硬度；采用QFH-HD600漆膜附着力测试仪，根据GB/T 9286-1998标准测试涂层附着力；采用东莞晟鼎精密仪器有限公司的SDC-200H型接触角测定仪，根据GB/T 30447-2003标准测试涂层与水的接触角；
[0080] 采用油性笔测试表征涂层的水易清洁性能，即用油性笔在涂层上画出笔迹，干燥后用湿抹布擦拭，查看是否有笔迹残留。涂层耐介质性能的测试是测定涂层在一定浓度介质中浸泡一定时间后，通过测定涂层的亲水角变化来表征涂层的耐介质性能。其中，涂层耐磨性是通过将涂层在常温、1kg压力下用百洁布在润湿市售洗涤剂环境下摩擦10000次后测定涂层与水接触角表征；
[0081] 涂层耐湿热性能是通过将涂层置于湿度98％，温度65℃环境下存放98h后测定涂层与水接触角表征；涂层耐酸性能是通过将涂层在常温下浸泡于pH＝3的白醋中，48h后测定涂层与水接触角表征；涂层耐碱性是通过将涂层在常温下浸泡于pH＝13的市售洗涤剂中，48h后测定涂层与水接触角表征；涂层耐水性是通过将涂层在常温下浸泡于纯水中，48h后测定涂层与水接触角表征；涂层耐沸水性能是通过将涂层用纯水煮沸2h后观察涂层外观是否有掉皮、发白的缺陷来表征。
[0082] 表6为实施例1涂料ICP-MS分析结果与模数的测试结果。可以看出，实施例1涂料中+ + +主要含有Li、K金属离子，少量Na金属离子为硅酸盐原料的杂质离子。ICP测试结果可以计算出锂元素和钾元素的摩尔比为1.96，ICP计算模数为3.22；参照GB/T 4209-2008模数测定结果为3.04，ICP计算结果基本一致。图1和图2分别为拉丝不锈钢表面涂层的SEM照片和EDX谱图。可以看出涂层表面均匀致密，无明显缺陷。EDX谱图显示，涂层主要含有K、Si和O元素，而Cr与Fe是不锈钢板的成分。由表7的EDX结果可以计算得到，涂层中的K/Si摩尔比为0.21。
由于Li+相对质量过小，无法通过EDX检出，它的定性及定量可以借助表6中ICP测试结果辅助计算得出。
由于Li+相对质量过小，无法通过EDX检出，它的定性及定量可以借助表6中ICP测试结果辅助计算得出。
[0083] 表6实施例1涂料ICP-MS与模数测定结果
[0084]
[0085] 表7实施例1涂层EDX图谱分析结果
[0086]
[0087] 由表8可以看到，本发明实施例制备的亲水易清洁涂料均具有良好的亲水性，水接触角在5～15°之间，与市售亲水易清洁涂料基本相当。值得注意的是，本发明实施例制备的亲水易清洁涂料在耐水、耐酸、酸碱、耐湿热性能的优于市售亲水易清洁涂料，说明本发明实施制备的亲水易清洁涂料在各种介质环境中具有更好的耐久性能。图3和图4进一步说明本发明实施例制备的亲水易清洁涂料在各种介质环境中亲水性金属离子不易发生流失，相反市售亲水易清洁涂料极易发生亲水性金属离子流失，同时涂层易出现溶解、开裂等异常现象。
[0088] 表8实施例与市售亲水易清洁涂料性能对比
[0089]
[0090]
[0091] 进一步地，发明人设计了复合涂料中锂元素和钾元素的摩尔比过高和过低的对比实验。具体地，按照与实施例1基本相同的方法制备复合涂料，区别在于，通过调节硅酸锂与硅酸钾的配比，使复合涂料的锂元素和钾元素的摩尔比≤0.5，并按照上述测试实验的方法对该复合涂料形成的涂层进行性能测试。结果表明，涂层在耐水性、耐酸性、耐碱性等测试中均容易发生破坏，且亲水性金属离子(如K+)流失严重，表明涂层的耐水性能差，如图5所示。另一方面，硅酸锂与硅酸钾摩尔比过高时(锂元素和钾元素的摩尔比≥3.0)，涂层的成膜性和均匀性明显变差。因此，经过大量试验证明，本发明的复合涂料中锂元素和钾元素的摩尔比控制在0.5～3.0范围，涂层性能好，且更优选的锂元素和钾元素的摩尔比为1.5～2.5。
[0092] 以上详细描述了本发明的实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。
[0093] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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