本发明属于炊具应用的陶瓷涂料，具体地，涉及一种在熔射铁基材上应用的水性复合陶瓷涂料及其制备方法。
背景技术：
1、铝制炊具作为常见的炊具基材，其中的电磁感应类产品常用热熔射铁层以作导磁导热材料，并主要应用于中高端产品上。针对熔射铁层的防护装饰，早前已开发出环保型水溶性或水性体系的涂料，但由于熔射铁层的缝隙已经达到8-12％，所以现需渗透性更强、防腐性更好的水性体系涂料。同时，由于铝与铁的冷热膨胀系数相差较大，以至于熔射铁层在应力释放时易形变而拉裂其表面涂层，因此，现还需提高水性涂料的柔韧性。
2、基于上述问题，提供一种用于炊具基材上且具有优异耐腐蚀性和柔韧性的涂料，具有重要的现实意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种水性复合陶瓷涂料及其制备方法，通过加入适当比例的高岭土和氮化硅晶须，并优化涂料配方体系，能够有效解决现有技术中存在的水性涂料在炊具基材上耐腐蚀性差和柔韧性不足的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种水性复合陶瓷涂料，所述陶瓷涂料包括a组分、b组分、c组分和d组分；
4、所述a组分包括如下原料：硅溶胶、铝溶胶、气相二氧化硅、钛白粉、高岭土、颜料、氮化硅晶须、绢云母、异丙醇、硅酸镁锂和去离子水；
5、所述b组分包括如下原料：烷基硅烷、丙二醇甲醚和有机硅类流平剂；
6、所述c组分包括如下原料：甲酸和乙酸；
7、所述d组分包括如下原料：硅聚合树脂、丙二醇甲醚和异丙醇。
8、作为本发明的一种优选技术方案，所述a组分、b组分、c组分和d组分的质量比为50-55:25-30:0.4-0.6:15-20。
9、作为本发明的一种优选技术方案，a组分中所述硅溶胶为30-40重量份，铝溶胶为20-30重量份，气相二氧化硅为3-6重量份，钛白粉为10-15重量份，高岭土为4-8重量份，颜料为5-10重量份，氮化硅晶须为2-4重量份，绢云母为2-4重量份，异丙醇为5-10重量份，硅酸镁锂为0.2-0.5重量份和去离子水为6-10重量份。
10、进一步地，所述硅溶胶包括粒径为10-30nm的纳米氧化硅溶胶和粒径为80-120nm的纳米氧化硅溶胶；所述气相二氧化硅为微米级，即气相二氧化硅微粉；所述钛白粉为金红石型钛白粉；所述高岭土为4000目软质高岭土；所述颜料为高纯度的铜铬黑；所述氮化硅晶须为50-150nm的β型氮化硅晶须。
11、进一步地，所述10-30nm的纳米氧化硅溶胶和80-120nm的纳米氧化硅溶胶质量比为1:1。
12、作为本发明的一种优选技术方案，b组分中所述烷基硅烷包括正丙基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
13、进一步地，所述正丙基三乙氧基硅烷为40-50重量份，苯基三乙氧基硅烷为35-45重量份，丙二醇甲醚为7-9重量份，有机硅类流平剂为0.3重量份。
14、进一步地，所述机硅类流平剂包括但不限于毕克byk-310和毕克byk-381。
15、作为本发明的一种优选技术方案，c组分中所述甲酸和乙酸的质量比为1:1。
16、作为本发明的一种优选技术方案，d组分中所述硅聚合树脂为70-80重量份，丙二醇甲醚为7-9重量份，异丙醇为10-13重量份。
17、进一步地，所述硅聚合树脂包括水性聚酯改性有机硅树脂。
18、进一步地，所述水性聚酯改性有机硅树脂包括聚丙烯酸酯改性有机硅树脂和聚氨酯改性有机硅树脂中的任意一种。
19、进一步地，所述水性聚酯改性有机硅树脂的分子量为80000-100000。
20、一种水性复合陶瓷涂料的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
21、s1、a组分的制备：将10-30nm的纳米硅溶胶、气相二氧化硅、硅酸镁锂、钛白粉、高岭土、颜料、氮化硅晶须、绢云母、异丙醇和去离子水控速搅拌混合均匀，研磨，加入铝溶胶和80-120nm的纳米硅溶胶，混合均匀，得到a组分；
22、s2、b组分的制备：将正丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、丙二醇甲醚和有机硅类流平剂混合并控速搅拌，得到b组分；
23、s3、c组分的制备：将甲酸和乙酸混合并搅拌均匀，得到c组分；
24、s4、d组分的制备：将硅聚合树脂、丙二醇甲醚和异丙醇混合均匀并控速搅拌，得到d组分；
25、s5、成品的制备：将b组分和c组分混合均匀，得到混合料a，控速预先搅拌a组分并保持该转速边搅拌边加入混合料a，控温搅拌，得到混合料b，向混合料b中加入d组分并控速搅拌混合均匀，得到水性复合陶瓷涂料成品。
26、此处，当混合料a加入到a组分时，混合料a中含有的b组分其中的烷基硅烷在酸性环境下会水解为硅烷醇，而a组分中硅溶胶粒子表面的硅羟基和硅烷醇的活泼性均很强，硅溶胶离子之间的相互作用以及b组分水解产生的硅烷醇之间进行自缩聚合反应，形成不同烷基的聚硅氧烷；此外，上述的混合料b中，加入d组分搅拌均匀后，即能得到性能优越的水性复合陶瓷涂料。
27、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s1所述控速搅拌的速度为1200-1300rpm，时间为1-2h；所述研磨为研磨8-10h至细度≤3μm。
28、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s3所述控速搅拌的速度为500-600rpm，时间为0.5-1h。
29、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s4所述控速搅拌的速度为1200-1300rpm，时间为0.5-1h。
30、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s5所述控速预先搅拌a组分的速度为400-600rpm；所述控温搅拌的温度为45-50℃，时间为4-5h；所述控速搅拌的速度为400-600rpm。
31、本发明的有益效果：
32、(1)本发明在水性复合陶瓷涂料中加入了软质高岭土、硅溶胶和铝溶胶，加强了涂料对炊具基材缝隙的渗透性，提高了涂层对炊具基材的防腐效果。
33、(2)本发明在水性复合陶瓷涂料中加入了β型氮化硅晶须、气相二氧化硅微粉和绢云母，增加了复合陶瓷涂层的韧性，有效减轻因炊具基材在热态下形变而拉裂涂层。
34、(3)本发明加入了水性聚酯改性有机硅树脂，得到的水性复合陶瓷涂料能提高涂层在炊具基材上的结合力。
1.一种水性复合陶瓷涂料，其特征在于，所述陶瓷涂料包括a组分、b组分、c组分和d组分；
2.根据权利要求1所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，所述a组分、b组分、c组分和d组分的质量比为50-55:25-30:0.4-0.6:15-20。
3.根据权利要求1所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，a组分中所述硅溶胶为30-40重量份，铝溶胶为20-30重量份，气相二氧化硅为3-6重量份，钛白粉为10-15重量份，高岭土为4-8重量份，颜料为5-10重量份，氮化硅晶须为2-4重量份，绢云母为2-4重量份，异丙醇为5-10重量份，硅酸镁锂为0.2-0.5重量份和去离子水为6-10重量份。
4.根据权利要求1所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，b组分中所述烷基硅烷包括正丙基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，所述正丙基三乙氧基硅烷为40-50重量份，苯基三乙氧基硅烷为35-45重量份，丙二醇甲醚为7-9重量份，有机硅类流平剂为0.3重量份。
6.根据权利要求1所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，c组分中所述甲酸和乙酸的质量比为1:1。
7.根据权利要求1所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，d组分中所述硅聚合树脂为70-80重量份，丙二醇甲醚为7-9重量份，异丙醇为10-13重量份。
8.根据权利要求7所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，所述硅聚合树脂包括水性聚酯改性有机硅树脂。
9.根据权利要求8所述的水性复合陶瓷涂料，其特征在于，所述水性聚酯改性有机硅树脂包括聚丙烯酸酯改性有机硅树脂和聚氨酯改性有机硅树脂中的任意一种。
10.一种如权利要求5-9任一项所述的水性复合陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
