CN104371394B - 一种耐磨复合抗菌涂层材料及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐磨复合抗菌涂层材料及其制备方法和用途。所述涂层材料含有某些特定成分，如沸石浆液、改性纳米粒子、改性碳纳米管、复合填料等，通过这些特定组分的改性等而拓展了材料的性能，并通过组分间的相互协作而使得该涂层材料表现出优良的耐磨、除味、抑菌性能，取得了显著的技术效果，充分地满足了涂装行业内的产品需求，具有广泛的市场前景。

Description

一种耐磨复合抗菌涂层材料及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种涂层材料，更具体地涉及一种耐磨复合抗菌涂层材料及其制备方法和用途，属于涂装技术领域。

背景技术

涂层材料是人们为了防护、绝缘、装饰等目的而涂覆于物体表面的固态连续薄膜材料，其主要可分为耐磨损型、耐热抗氧化型、防腐型、电导和电阻型等几大种类。涂层材料不仅能够延长物件的使用寿命，而且能够利用涂层的特有功能以达到改善办公、居住环境的目的。

材料的磨损一直是设备损坏和材料更换的主要原因，这将会给生产者带来巨大的经济损失，同时易磨损的材料(尤其是金属机械类设备和厂房等)还在工作者周围隐藏着安全威胁。因此，开发新型的耐磨损材料是业界所普遍关注的重大问题。

目前，现有技术中已有存在诸多涂层组合物的研究配方见诸报道，例如：

CN1325931A的专利申请报道了一种重防腐耐磨陶瓷涂料，其包含一定重量配比的环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯与正丁酯混合溶剂、气相SiO₂和陶瓷粉等。该涂料可直接喷涂或刷涂，并具有耐磨性好、附着力强等优点。

CN1421495A的专利申请公开了一种无机高温耐磨涂料，其包含一定重量份数的酸性磷酸铝、石墨、氧化铅、吐温80、氮化钛、氮化硼、二硫化钨和余量水。该组合物涂层适用于室温至500℃以下温度条件的模具热加工和零件的防粘、润滑。

CN1556162A的专利申请报道了一种纳米透明耐磨复合涂料，其包括由成膜高分子树脂、三氧化二铝纳米粉体、涂料助剂、溶剂、稀释剂以及固化剂组成的双组份复合涂料和由水性高分子树脂、三氧化二铝纳米粉体、涂料助剂、稀释剂水组成的单组份复合涂料。该涂料可图赋予树脂、金属、木材表面，具有耐磨、耐老化等特性。

尽管现有技术已经存在各种具备耐磨损潜质的涂层组合物材料，但其性能仍然不够完备，并且功能过于单一化也制约了材料的应用范围。鉴于此，本发明旨在提供一种耐磨复合涂层，通过组分的筛选和改性、掺杂而获得了功能多样、性能提升的新型复合涂层材料。该材料具备耐磨、杀菌、防腐等多种功能，能充分减轻现有材料的磨损状况，具有广泛的市场前景。

发明内容

为了研发新型的耐磨复合涂层材料，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入研究探索后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明主要涉及三个方面。

第一个方面，本发明涉及一种耐磨复合抗菌涂层材料，所述涂层材料包括双酚A环氧树脂、沸石浆液、改性纳米粒子、改性碳纳米管、天然提取成分、微粉助剂、2,6-脱氧果糖嗪、复合填料、硫代糠酸甲酯、α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟基乙酯、聚乙二醇1000、二乙醇胺、丙二醇和去离子水。

在本发明的所述涂层材料中，涉及组成的“包括”，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。

在本发明的所述涂层材料中，以重量份计，其具体组分含量如下：

在本发明的所述涂层材料中，所述双酚A环氧树脂的重量份数为15-20份，例如可为15份、16份、17份、18份、19份或20份。

在本发明的所述涂层材料中，所述沸石浆液的重量份数为3-5份，例如可为3份、4份或5份。

所述沸石浆液的制备步骤如下，或者说其是按照如下方法制备得到的：将沸石经研磨过100目筛，浸渍于对甲苯磺酸中5-10分钟，然后过滤，将过滤后的沸石粉在80-100℃下烘干，然后将烘干的沸石粉加入到去离子水中，在超声振荡仪中分散10-20分钟后，再加入二茂铁，搅拌均匀使之充分接触，静置过夜，得到所述沸石浆液。其中，烘干的沸石粉与去离子水、二茂铁的质量比为1:3-5:0.02-0.04。

其中，所述沸石的种类并没有特别的限定，可使用本领域中公知的各种沸石，例如方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、丝光沸石、辉沸石等。

在本发明的所述涂层材料中，所述改性纳米粒子的重量份数为5-8份，例如可为5份、6份、7份或8份。

所述改性纳米粒子的制备步骤如下，或者说其是按照如下方法制备得到的：

(1)向反应釜中加入纳米二氧化钛和1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐，搅拌均匀，升温至50-70℃，搅拌下滴加异佛尔酮二异氰酸酯，滴加完毕保温搅拌10-20分钟，然后抽滤、烘干、研磨，过100-200目筛；

其中，纳米二氧化钛和1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐的质量比为1:5-6，纳米二氧化钛和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为1:2-3；

(2)将过筛后的纳米二氧化钛与100-300目的纳米氧化锆混合加入到去离子水中，然后再加入4-吲哚基-2,2-二苯基丁酰胺和六水合氯化铕，搅拌浸渍30-40分钟，抽滤至干，然后60-70℃下真空干燥，在马弗炉中于500-700℃下焙烧，研磨过100-150目筛得到所述改性纳米粒子；

其中，纳米二氧化钛与纳米氧化锆的质量比为1:1.5-2.5，纳米二氧化钛与去离子水的质量比为1:5-8，纳米二氧化钛、4-吲哚基-2,2-二苯基丁酰胺和六水合氯化铕的质量比为1:0.1-0.2:0.05-0.1。

在本发明的所述涂层材料中，所述改性碳纳米管的重量份数为4-6份，例如可为4份、5份或6份。

所述改性碳纳米管的制备步骤如下，或者说其是按照如下方法制备得到的：

(1)将硼酸镁晶须在600℃下热处理2-3小时，然后加入到8倍重量的去离子水中，在超声频率25KHz下处理直至分散完全，然后过滤、烘干；将烘干的硼酸镁晶须加入至为其重量150倍(即为烘干的硼酸镁晶重量的150倍)的质量浓度为1-1.2％的聚羟丙基二甲基氯化铵水溶液中，600转/分搅拌浸渍1.5小时，然后抽滤、水洗、烘干，得到预处理硼酸镁晶须；

(2)将预处理硼酸镁晶须与碳纳米管、去离子水按照重量比2:1:60在反应釜中混合，然后800转/分下搅拌1小时，再加入与碳纳米管等重量的甘草酸钠，继续搅拌1小时，抽滤、水洗，60℃真空干燥，即得所述改性碳纳米管。

在本发明的所述涂层材料中，所述天然提取成分的重量份数为2-4份，例如可为2份、3份或4份。

所述天然提取成分的制备步骤如下，或者说其是按照如下方法制备得到的：按照重量比1:0.3:0.2称取干燥毛竹叶、干燥大黄和干燥鸡血藤，将其加入至8-10倍重量的质量百分浓度为50-60％的乙醇中，室温下在超声功率300-330W下提取40-50分钟，过滤，向滤液中加入等重量的质量百分比浓度为5-10％的NaOH水溶液，然后升温至60-80℃搅拌0.5小时，过滤，浓缩，冷冻干燥，即得所述天然提取成分。

在本发明的所述涂层材料中，所述微粉助剂的重量份数为3-5份，例如可为3份、4份或5份。

所述微粉助剂为碳化钨与二氧化铈的混合物，其制备方法如下：将重量比为10:1的碳化钨与二氧化铈进行充分混合、研磨，然后过100目筛，即得所述微粉助剂。

在本发明的所述涂层材料中，所述2,6-脱氧果糖嗪的重量份数为1-3份，例如可为1份、2份或3份。

在本发明的所述涂层材料中，所述复合填料的重量份数为6-8份，例如可为6份、7份或8份。

所述复合填料的制备步骤如下，或者说其是按照如下方法制备得到的：

(1)将凹凸棒石于500-600℃下煅烧1-2小时，冷却后加入线性低密度聚乙烯颗粒，混合均匀并研磨成粉，得到研磨粉体；

(2)取松香酸铜加入至5-6倍重量的去离子水中，搅拌下加入绒毛粉，升温至60-70℃下搅拌5分钟，然后向其中加入上述研磨粉体，再加入单硬脂酸甘油酯，充分研磨，烘干、过100目筛，即得所述复合填料。

其中，步骤(1)中，凹凸棒石与线性低密度聚乙烯颗粒的重量比为1:2.5-3.5；步骤(2)中，松香酸铜、绒毛粉、研磨粉体、单硬脂酸甘油酯的重量比为1:2-3:4.5-5:6-8。

在本发明的所述涂层材料中，所述硫代糠酸甲酯的重量份数为5-7份，例如可为5份、6份或7份。

在本发明的所述涂层材料中，所述α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷的重量份数为3-5份，例如可为3份、4份或5份。

在本发明的所述涂层材料中，所述甲基丙烯酸羟基乙酯的重量份数为5-8份，例如可为5份、6份、7份或8份。

在本发明的所述涂层材料中，所述聚乙二醇1000(为公知物质，即平均分子量为1000的聚乙二醇)的重量份数为10-12份，例如可为10份、11份或12份。

在本发明的所述涂层材料中，所述二乙醇胺的重量份数为3-5份，例如可为3份、4份或5份。

在本发明的所述涂层材料中，所述丙二醇的重量份数为10-12份，例如可为10份、11份或12份。

在本发明的所述涂层材料中，所述去离子水的重量份数为10-15份，例如可为10份、11份、12份、13份、14份或15份。

第二个方面，本发明还涉及上述涂层材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)分别称取各自重量份的各个组分(即组成所述涂层材料的各种上述组分)；

(2)向球磨釜中加入双酚A环氧树脂、改性纳米粒子、改性碳纳米管，先在800-1200转/分的转速下搅拌30-40分钟，然后升高转速至2000-2500转/分继续搅拌20-30分钟，将所得混合液进行充分研磨，得到研磨混合液；

(3)向研磨混合液中加入沸石浆液、天然提取成分、微粉助剂、2,6-脱氧果糖嗪和聚乙二醇1000，于反应釜中升温至60-80℃，搅拌反应15-20分钟；然后再加入复合填料、硫代糠酸甲酯、α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟基乙酯，继续搅拌5-10分钟后，在功率为180-220W下超声处理10-15分钟，得到浆液；

(4)向浆液中加入二乙醇胺、丙二醇和去离子水，于40-50℃下搅拌10-20分钟，然后自然冷却至室温，用分散机进一步分散后，即得本发明的所述涂层材料。

第三个方面，本发明涉及上述涂层材料用作建筑、装修涂层的用途。

本发明人发现，所述涂层材料具有良好的耐磨、防腐、抗菌净化功能，从而可使用常规方法如刷涂方法将其涂层材料施用到待保护物体上，如外墙、内墙等，实现对这些物体表面的保护。

与现有技术相比，本发明的涂层材料通过对组分的合适选择与改性研究，实现了组分功效的最大化，能够增强涂层材料的耐磨、防腐、净化功能，取得了十分优异的效果，具有广泛的工业化应用前景。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

制备例1：沸石浆液的制备

将丝光沸石经研磨过100目筛，浸没于对甲苯磺酸中8分钟，然后过滤，将过滤后的沸石粉在90℃下烘干，然后将烘干的沸石粉加入到去离子水中，在超声振荡仪中分散15分钟后，再加入二茂铁，搅拌均匀使之充分接触，静置过夜，形成沸石浆液，备用。

其中，烘干的沸石粉与去离子水、二茂铁的质量比为1:4:0.03。

制备例2：改性纳米粒子的制备

(1)向反应釜中加入纳米二氧化钛和1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐，搅拌均匀，升温至60℃，搅拌下滴加异佛尔酮二异氰酸酯，滴加完毕保温搅拌15分钟，然后抽滤、烘干、研磨，过100目筛；

其中，纳米二氧化钛和1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐的质量比为1:5.5，纳米二氧化钛和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为1:2.5。

(2)将过筛后的纳米二氧化钛与200目的纳米氧化锆混合加入到去离子水中，然后再加入4-吲哚基-2,2-二苯基丁酰胺和六水合氯化铕，搅拌浸渍35分钟，抽滤至干，然后在65℃下真空干燥，在马弗炉中于600℃下焙烧，研磨过100目筛制得所述改性纳米粒子，备用

其中，纳米二氧化钛与纳米氧化锆的质量比为1:2，纳米二氧化钛与去离子水的质量比为1:6，纳米二氧化钛、4-吲哚基-2,2-二苯基丁酰胺和六水合氯化铕的质量比为1:0.15:0.07。

制备例3：改性碳纳米管的制备

(1)将硼酸镁晶须在600℃热处理2.5小时，然后加入到8倍重量的去离子水中，在超声频率25KHz下处理直至分散完全，然后过滤、烘干；将烘干的硼酸镁晶须加入至为其重量150倍的质量浓度为1.5％的聚羟丙基二甲基氯化铵水溶液中，600转/分搅拌浸渍1.5小时，然后抽滤、水洗、烘干，得到预处理硼酸镁晶须；

(2)将预处理硼酸镁晶须与碳纳米管、去离子水按照重量比2:1:60于反应釜中混合，800转/分搅拌1小时，再加入与碳纳米管等重的甘草酸钠，继续搅拌1小时，抽滤、水洗，60℃真空干燥，即得所述改性碳纳米管，备用。

制备例4：天然提取成分的制备

按照重量比1:0.3:0.2取干燥毛竹叶、干燥大黄、干燥鸡血藤，将其加入至9倍重量的的质量百分浓度为50％的乙醇中，室温下在超声功率300W下提取45分钟，向滤液中加入等重量的质量百分比浓度为7％的NaOH水溶液，升温至70℃搅拌0.5小时，过滤，浓缩，冷冻干燥，即得所述天然提取成分，备用。

制备例5：复合填料的制备

(1)将凹凸棒石于550℃下煅烧2小时，冷却后加入线性低密度聚乙烯颗粒，混合均匀并研磨成粉，得到研磨粉体；

(2)取松香酸铜加入至6倍重量的去离子水中，搅拌下加入绒毛粉，升温至60℃下搅拌5分钟，然后向其中加入上述研磨粉体，再加入单硬脂酸甘油酯，充分研磨，烘干、过100目筛，即得所述复合填料，备用。

其中，步骤(1)中，凹凸棒石与线性低密度聚乙烯颗粒的重量比为1:3；步骤(2)中，松香酸铜、绒毛粉、研磨粉体、单硬脂酸甘油酯的重量比为1:2.5:5:7。

在如下的所有实施例中，除非另有规定，否则所使用的沸石浆液、改性纳米粒子、改性碳纳米管、天然提取成分和复合填料均是按照上述制备例制得的；同样地，除非另有规定，否则所有涉及组分用量的“份”均为“重量份”。

实施例1

(1)向球磨釜中加入15份双酚A环氧树脂、8份改性纳米粒子、5份改性碳纳米管，先在1000转/分的转速下搅拌30分钟，然后升高转速至2000转/分继续搅拌25分钟，将所得混合液进行充分研磨，得到研磨混合液；

(2)向研磨混合液中加入4份沸石浆液、2份天然提取成分、5份微粉助剂、2份2,6-脱氧果糖嗪和10份聚乙二醇1000，于反应釜中升温至60℃，搅拌反应15分钟；然后再加入6份复合填料、7份硫代糠酸甲酯、3份α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、6份甲基丙烯酸羟基乙酯，继续搅拌10分钟后，在功率为180W下超声处理15分钟，得到浆液；

(3)向浆液中加入4份二乙醇胺、10份丙二醇和12份去离子水，于50℃下搅拌10分钟，然后自然冷却至室温，用分散机进一步分散后，即得本发明的所述涂层材料，命名为TC-1。

实施例2

(1)向球磨釜中加入20份双酚A环氧树脂、5份改性纳米粒子、6份改性碳纳米管，先在800转/分的转速下搅拌40分钟，然后升高转速至2500转/分继续搅拌20分钟，将所得混合液进行充分研磨，得到研磨混合液；

(2)向研磨混合液中加入5份沸石浆液、3份天然提取成分、4份微粉助剂、3份2,6-脱氧果糖嗪和12份聚乙二醇1000，于反应釜中升温至70℃，搅拌反应20分钟；然后再加入7份复合填料、5份硫代糠酸甲酯、5份α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、7份甲基丙烯酸羟基乙酯，继续搅拌5分钟后，在功率为220W下超声处理10分钟，得到浆液；

(3)向浆液中加入3份二乙醇胺、12份丙二醇和13份去离子水，于40℃下搅拌20分钟，然后自然冷却至室温，用分散机进一步分散后，即得本发明的所述涂层材料，命名为TC-2。

实施例3

(1)向球磨釜中加入18份双酚A环氧树脂、6份改性纳米粒子、4份改性碳纳米管，先在1200转/分的转速下搅拌40分钟，然后升高转速至2000转/分继续搅拌30分钟，将所得混合液进行充分研磨，得到研磨混合液；

(2)向研磨混合液中加入3份沸石浆液、4份天然提取成分、3份微粉助剂、1份2,6-脱氧果糖嗪和11份聚乙二醇1000，于反应釜中升温至60℃，搅拌反应20分钟；然后再加入8份复合填料、6份硫代糠酸甲酯、4份α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、8份甲基丙烯酸羟基乙酯，继续搅拌10分钟后，在功率为200W下超声处理15分钟，得到浆液；

(3)向浆液中加入5份二乙醇胺、11份丙二醇和14份去离子水，于50℃下搅拌15分钟，然后自然冷却至室温，用分散机进一步分散后，即得本发明的所述涂层材料，命名为TC-3。

对比例1

除未加入改性碳纳米管外，以与实施例1相同的方式而实施了对比例1，将所得涂层材料命名为D1。

对比例2

除未加入改性纳米粒子外，以与实施例1相同的方式而实施了对比例2，将所得涂层材料命名为D2。

对比例3

除未加入微粉助剂外，分别以与实施例1相同的方式而实施了对比例3，将所得涂层材料命名为D3。

对比例4-6

除未加入2,6-脱氧果糖嗪以及分别使用果糖、2,3-二甲基吡嗪代替实施例1中的2,6-脱氧果糖嗪外，以与实施例1的相同方式而分别实施了对比例4-6，将所得涂层材料分别命名为D4、D5和D6，即：

对比例4：未加入2,6-脱氧果糖嗪；

对比例5：使用果糖代替实施例1中的2,6-脱氧果糖嗪；

对比例6：使用2,3-二甲基吡嗪代替实施例1中的2,6-脱氧果糖嗪。

对比例7

除将沸石浆液替换为100目的沸石粉末外，以与实施例1相同的方式而实施了对比例7，将所得涂层材料命名为D7，即未对沸石进行本发明的所述处理。

对比例8

除未加入复合填料外，以与实施例1相同的方式而实施了对比例8，将所得涂层材料命名为D8。

性能测试试验

(1)将实施例1-3制得的涂层材料TC-1至TC-3以及对比例D1-D8的涂层材料分别涂布在钢材基底上，喷枪压力为0.28MPa，厚度约为0.2mm，55℃预干燥30分钟后，在80℃的烘箱中干燥固化，冷却后制得涂层。按照涂膜耐磨仪GB 1768-79测定涂膜的耐磨性。将试样固定于耐磨仪工作转盘上，在加压臂上加500g载荷和经整新的橡胶砂轮，把样板先磨50r，称重。然后重新磨至规定的500r，称重，计算损耗量(负荷500g，磨损500r)。按照GB 6739-1996测定涂膜铅笔硬度。测试结果如下表1所示。

表1

(2)采用JC/T1074-2008《室内空气净化材料功能涂覆材料净化性能》规定的方式对所制备得到的涂层材料的净化效果进行测试，涂覆相同厚度、相同面积的涂层，通过测定密闭空间实验前和24小时后的甲醛浓度计算得出，结果如下表2。

表2

(3)利用QB/T2738-2005滤纸片法测定涂层材料的抑菌效果，分别称取等量实施例1(实验组)和对比例D1-D8(对照组)的涂层材料，用水稀释至15％的重量浓度，分散均匀后，用加样器在PDA培养基上滴加80μL、浓度为1×10^5-6cfu/ml^-1活化后的病菌悬浮液，刮涂涂匀，然后将直径为10mm滤纸片3片(预先在实施例或对比例的涂层材料稀释液中浸泡0.5小时)置于PDA平板培养基中央，滤纸片中心之间相距25mm以上，且与平板的边缘相距15mm以上，于25℃恒温箱中培养12-24小时，测量每个处理的菌圈直径，平行试验取平均值，结果如表3所示。

表3

结果分析

由上述表1-3可见：

1、本发明的新型涂层材料具有优异的耐磨性能，其通过组分的改性和复配而取得了高硬度和耐磨系数的效果，尤其是材料的改性，极大地优化且增强了涂层材料的功能性；而当改变和/或省略和/或替换某些组分时，都将导致耐磨性有显著降低，且硬度也有所降低。

2、本发明的新型涂层材料具有良好的空气净化功效，这些改性材料或是复合材料大幅度提升了空气污染物的吸附、催化和降解的效果，能够大大减少空气中的有毒气体，有益于环境的保护；而当改变和/或省略和/或替换某些组分时，都将导致甲醛和甲苯的净化性能都有显著降低。

3、本发明的新型涂层材料具有良好的抑菌效果，从测试12小时和24小时的实验数据显示，实验组的抑菌圈直径明显小于对照组，可见其具备一定的抑菌、防霉能力，且显著优于对照组。。

综合上述，本发明所述的耐磨复合涂层材料，通过大量的实验探究和材料改性实验而改善了材料的性能，辅助实现了涂层材料耐磨性能、除味性能和抑菌性能的改善，取得了优异的技术效果，而当组分种类的替换或改变时，其无法达到本发明的同等功效，这显而易见地证实了本发明的产品在工业化和市场化中的开发潜力。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种耐磨复合抗菌涂层材料，所述涂层材料包括双酚A环氧树脂、沸石浆液、改性纳米粒子、改性碳纳米管、天然提取成分、微粉助剂、2,6-脱氧果糖嗪、复合填料、硫代糠酸甲酯、α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟基乙酯、聚乙二醇1000、二乙醇胺、丙二醇和去离子水；

以重量份计，其具体组分含量如下：

所述沸石浆液的制备步骤如下：将沸石经研磨过100目筛，浸渍于对甲苯磺酸中5-10分钟，然后过滤，将过滤后的沸石粉在80-100℃下烘干，然后将烘干的沸石粉加入到去离子水中，在超声振荡仪中分散10-20分钟后，再加入二茂铁，搅拌均匀使之充分接触，静置过夜，得到所述沸石浆液；其中，烘干的沸石粉与去离子水、二茂铁的质量比为1:3-5:0.02-0.04；

所述改性纳米粒子的制备步骤如下：

(1)向反应釜中加入纳米二氧化钛和1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐，搅拌均匀，升温至50-70℃，搅拌下滴加异佛尔酮二异氰酸酯，滴加完毕保温搅拌10-20分钟，然后抽滤、烘干、研磨，过100-200目筛；

其中，纳米二氧化钛和1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐的质量比为1:5-6，纳米二氧化钛和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为1:2-3；

(2)将过筛后的纳米二氧化钛与100-300目的纳米氧化锆混合加入到去离子水中，然后再加入4-吲哚基-2,2-二苯基丁酰胺和六水合氯化铕，搅拌浸渍30-40分钟，抽滤至干，然后60-70℃下真空干燥，在马弗炉中于500-700℃下焙烧，研磨过100-150目筛得到所述改性纳米粒子；

其中，纳米二氧化钛与纳米氧化锆的质量比为1:1.5-2.5，纳米二氧化钛与去离子水的质量比为1:5-8，纳米二氧化钛、4-吲哚基-2,2-二苯基丁酰胺和六水合氯化铕的质量比为1:0.1-0.2:0.05-0.1；

所述改性碳纳米管的制备步骤如下：

(1)将硼酸镁晶须在600℃热处理2-3小时，然后加入到8倍重量的去离子水中，在超声频率25kHz下处理直至分散完全，然后过滤、烘干；将烘干的硼酸镁晶须加入至为其重量150倍的质量浓度为1-1.2％的聚羟丙基二甲基氯化铵水溶液中，600转/分搅拌浸渍1.5小时，然后抽滤、水洗、烘干，得到预处理硼酸镁晶须；

(2)将预处理硼酸镁晶须与碳纳米管、去离子水按照重量比2:1:60在反应釜中混合，然后800转/分下搅拌1小时，再加入与碳纳米管等重量的甘草酸钠，继续搅拌1小时，抽滤、水洗，60℃真空干燥，即得所述改性碳纳米管；

所述天然提取成分的制备步骤如下：按照重量比1:0.3:0.2称取干燥毛竹叶、干燥大黄和干燥鸡血藤，将其加入至8-10倍重量的质量百分浓度为50-60％的乙醇中，室温下在超声功率300-330W下提取40-50分钟，过滤，向滤液中加入等重量的质量百分比浓度为5-10％的NaOH水溶液，然后升温至60-80℃搅拌0.5小时，过滤，浓缩，冷冻干燥，即得所述天然提取成分；

所述复合填料的制备步骤如下：

(1)将凹凸棒石于500-600℃下煅烧1-2小时，冷却后加入线性低密度聚乙烯颗粒，混合均匀并研磨成粉，得到研磨粉体；

(2)取松香酸铜加入至5-6倍重量的去离子水中，搅拌下加入绒毛粉，升温至60-70℃下搅拌5分钟，然后向其中加入上述研磨粉体，再加入单硬脂酸甘油酯，充分研磨，烘干、过100目筛，即得所述复合填料；

其中，凹凸棒石与线性低密度聚乙烯颗粒的重量比为1:2.5-3.5；松香酸铜、绒毛粉、研磨粉体、单硬脂酸甘油酯的重量比为1:2-3:4.5-5:6-8。

2.如权利要求1所述的涂层材料，其特征在于：所述微粉助剂为碳化钨与二氧化铈的混合物，其制备方法如下：将重量比为10:1的碳化钨与二氧化铈进行充分混合、研磨，然后过100目筛，即得所述微粉助剂。

3.权利要求1-2任一项所述涂层材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)分别称取各自重量份的各个组分；

(2)向球磨釜中加入双酚A环氧树脂、改性纳米粒子、改性碳纳米管，先在800-1200转/分的转速下搅拌30-40分钟，然后升高转速至2000-2500转/分继续搅拌20-30分钟，将所得混合液进行充分研磨，得到研磨混合液；

(3)向研磨混合液中加入沸石浆液、天然提取成分、微粉助剂、2,6-脱氧果糖嗪和聚乙二醇1000，于反应釜中升温至60-80℃，搅拌反应15-20分钟；然后再加入复合填料、硫代糠酸甲酯、α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟基乙酯，继续搅拌5-10分钟后，在功率为180-220W下超声处理10-15分钟，得到浆液；

(4)向浆液中加入二乙醇胺、丙二醇和去离子水，于40-50℃下搅拌10-20分钟，然后自然冷却至室温，用分散机进一步分散后，即得所述涂层材料。

4.如权利要求1-2任一项所述涂层材料用作建筑、装修涂层的用途。