CN105925143A - 高耐磨环氧涂料及其制备方法及涂层 - Google Patents

高耐磨环氧涂料及其制备方法及涂层 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高耐磨环氧涂料及其制备方法和高耐磨环氧涂层。本发明提供了高耐磨环氧涂料，其特征在于，该涂料包含：(1)A组分，按质量百分比计，包括：环氧树脂45‑55％；增韧剂3‑5％；稀释剂3‑5％；促进剂5‑10％；硅烷偶联剂2‑5％；耐磨骨料20‑25％；填料5‑10％；颜料：适量％；(2)B组分，按质量百分比计，包括：间苯二甲胺(MXDA)15‑20％；异佛尔酮二胺(IPDA)15‑20％；1.3‑环己二甲胺(1,3‑BAC)3‑5％；聚醚胺D230 25‑35％；苯乙烯化苯酚25‑30％；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)5‑10％；所述A组分和B组分以1:5的比例混合。该涂料具有优异的耐磨性能，硬度高，耐热、耐水性好，耐化学试剂腐蚀性好，丰满度好，施工效率高，施工方便，应用范围广。

Description

高耐磨环氧涂料及其制备方法及涂层
技术领域
本发明涉及耐磨环氧涂料及其制备方法及尤其制备的涂层。该发明可用于工业厂房需要承受较大耐磨、耐冲击负荷或较频繁的作业区域；要求洁净、表面粗糙的生产区域；适用于公共设施和商业用地，应用广泛。
背景技术
不少的美国、欧洲、日本专利介绍利用纳米二氧化硅、纳米二氧化钦、纳米二氧化钴等或其复合物纳米材料进行表面改性分散于聚合物树脂基体中制备透明耐磨涂料。其中以利用纳米二氧化硅或硅溶胶进行表面改性使其易于分散于聚合物树脂基体中来制造透明耐磨涂料的报道最多。
国内耐磨涂层的市场发展前景被一致看好,而存在的主要问题是产品价格的降低和综合性能的提高,溶剂透明耐磨涂层性能目前最大的问题是:提高光泽度的同时还要确保溶剂透明耐磨涂层具有良好的各种耐抗性能,如抗水性,耐磨性等。
一般的环氧树脂固化后呈现的交联网络由于交联密度太高,容易引起银纹缺陷,这些缺陷对应力特别敏感,加入热塑性树脂后,在这种体系中使增韧的热塑性树脂连续地贯穿于环氧树脂网络中,由于这种串接结果,导致基体在遭到冲击时,首先是基体脆性破坏,然后是热塑性树脂发生延展性变形,吸收破坏能,从而使环氧树脂的韧性提高。这些热塑性树脂不仅具有较好的韧性,而且模量和耐热性较高,作为增韧剂对环氧树脂的增韧改性效果显著。
增韧剂可以控制材料热膨胀与收缩,降低成本,更重要的是可以提高环氧树脂的韧性。增韧剂与环氧树脂基体之间能有效地融合,在界面处产生粘接层,可有效阻止基体中微裂纹的发展。填料与基体的粘结性越好,则环氧树脂填充体系的断裂韧性越大。在环氧树脂中加入耐磨骨料后,会形成树脂与耐磨骨料的杂交粒子,能够进一步提高环氧树脂的韧性和耐磨性。
偶联剂是一类具有两性结构的物质,其分子中一部分基团可与填料或增强材料表面的化学基团反应,生成牢固的化学键；另一部分基团或链节则与聚合物分子有较强的亲和性,通过基团的化学反应或物理缠结,从而把聚合物和填料牢固地结合起来，偶联剂在其间起着类似“桥梁”的作用。硅烷偶联剂改性的耐磨骨料在环氧树脂中分散比较均匀，填料与树脂间的界面模糊，填料表面包裹着薄层环氧树脂，表明填料与树脂基体相容性好，这对于提高增韧效果、改善树脂的力学性能将起到极大的促进作用。
摩擦和磨损是紧密相关的,是一个过程的两个方面,摩擦往往导致磨损。一般无机粒子表面能比较高,与表面能低的有机体的亲和性差。两者在相互混合时不相溶,导致界面出现空隙。采用偶联技术,耐磨骨料经偶联剂处理后与有机物具有良好的相容性。
发明内容：
针对目前产品性能不佳，本发明旨在提供耐磨性能优异、施工方便、使用范围广泛、适用性更广的高耐磨环氧涂料及其制备方法。本发明首先提供了高耐磨环氧涂料，其特征在于，该涂料包含：
(1)A组分，按质量百分比计，包括：
(2)B组分，按质量百分比计，包括：
所述A组分和B组分以1:5的比例混合。
本发明还提供了高耐磨环氧涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)制备A组分，按质量百分比计，包括：
准确称取环氧树脂、增韧剂加入到搅拌釜中，开动搅拌器，搅拌均匀；然后加入稀释剂、促进剂、硅烷偶联剂，搅拌均匀；加入填料，在转速为3000rpm/min下，高速搅拌30分钟，继续加入耐磨骨料和颜料，调节颜色，出料；
(2)制备B组分，按质量百分比计，包括：
准确称取间苯二甲胺(MXDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、1.3-环己二甲胺(1,3-BAC)、聚醚胺D230、苯乙烯化苯酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，依次加入四口烧瓶，搅拌30分钟至均匀，搅拌下升温至85-90度，保温4-5小时，出料；
(3)将所制备的A组分和B组分以1:5的比例混合均匀。本发明还提供了高耐磨环氧涂层，将上述高耐磨环氧涂料用刮涂方式涂装在地坪底漆或者中涂上，然后再用未加200目和325目的碳化硅和颜料的涂料刷涂。
具体实施方式：
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明提供了高耐磨环氧涂料，其特征在于，该涂料包含：
(1)A组分，按质量百分比计，包括：
(2)B组分，按质量百分比计，包括：
所述A组分和B组分以1:5的比例混合。
本发明还提供了高耐磨环氧涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)制备A组分，按质量百分比计，包括：
准确称取环氧树脂、增韧剂加入到搅拌釜中，开动搅拌器，搅拌均匀；然后加入稀释剂、促进剂、硅烷偶联剂，搅拌均匀；加入填料，在转速为3000rpm/min下，高速搅拌30分钟，继续加入耐磨骨料和颜料，调节颜色，出料；
(2)制备B组分，按质量百分比计，包括：
准确称取间苯二甲胺(MXDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、1.3-环己二甲胺(1,3-BAC)、聚醚胺D230、苯乙烯化苯酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，依次加入四口烧瓶，搅拌30分钟至均匀，搅拌下升温至85-90度，保温4-5小时，出料；
(3)将所制备的A组分和B组分以1:5的比例混合均匀。
所述的增韧剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、端羧基丁腈橡胶、氨基树脂(5260)、聚硫橡胶等。
所述的硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH560、，钛酸酯偶联剂NTC401。
所述的稀释剂选自碳12-14烷基缩水甘油醚(AGE)、苯乙烯化苯酚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸脂。
所述促进剂选自苯乙烯化苯酚。
所述的耐磨填骨料为碳化硅粉末，所述的耐磨骨料为碳化硅粉末、白玉粉、纳米氧化铝。所述的耐磨骨料优选为碳化硅粉末，所述碳化硅粉末的粒度为200目和325目。
所述的填料为硫酸钡、石英粉、滑石粉或云母粉。
本发明加入200目和325目的混合耐磨骨料碳化硅粉末，即可起到耐磨填料的作用，增加硬度，又可增加环氧涂料表面的粗糙度，增大摩擦。
本发明还提供了高耐磨环氧涂层，将上述高耐磨环氧涂料用刮涂方式涂装在地坪底漆或者中涂上，然后再用未加200目和325目的碳化硅和颜料的涂料刷涂。
实施例
参照说明书以具体实施例对本发明的高耐磨环氧涂料及其制备方法及涂层作以下详细地说明，但不对本发明保护范围构成限制。
实施例1：
制备高耐磨环氧涂料A组分：
准确称量50g环氧树脂E-51、3g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)加入到搅拌釜中，开动搅拌器，搅拌均匀；然后加入2g丙二醇甲醚醋酸酯，2g碳12-14烷基缩水甘油醚，9g苯乙烯化苯酚，4g KH560，搅拌均匀；8g硫酸钡，在转速为3000rpm/min下，高速搅拌30分钟，继续加入10g 325目碳化硅，14g 200目碳化硅，加入颜料，调节颜色，出料。
制备高耐磨环氧涂料B组分：
准确称取15g间苯二甲胺(MXDA)、15g异佛尔酮二胺(IPDA)、5g 1.3-环己二甲胺(1,3-BAC)、30g聚醚胺D230、28g苯乙烯化苯酚、7g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，依次加入四口烧瓶，搅拌30分钟至均匀。搅拌下升温至85-90度，保温4-5小时，出料。
将制备的A组分和B组分以A：B＝1:5的比例充分搅拌均匀，刮涂平整，干燥后铅笔硬度可达3H。
实施例2：
制备高耐磨环氧涂料A组分：
准确称量52g环氧树脂E-51、4g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)加入到搅拌釜中，开动搅拌器，搅拌均匀；然后加入2g丙二醇甲醚，2g碳12-14烷基缩水甘油醚，8g苯乙烯化苯酚，4g KH 560，搅拌均匀；8g硫酸钡，在转速为3000rpm/min下，高速搅拌30分钟，继续加入10g 325目碳化硅，10g 200目碳化硅，加入颜料，调节颜色，出料。
制备高耐磨环氧涂料B组分：
准确称取16g间苯二甲胺(MXDA)、19g异佛尔酮二胺(IPDA)、4g 1.3-环己二甲胺(1,3-BAC)、27g聚醚胺D230、25g苯乙烯化苯酚、9g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，依次加入四口烧瓶，搅拌30分钟至均匀。搅拌下升温至85-90度，保温4-5小时，出料。
将制备的A组分和B组分以A：B＝1:5的比例充分搅拌均匀，刮涂平整，干燥后铅笔硬度可达3H。

Claims (10)

1.高耐磨环氧涂料，其特征在于，该涂料包含：
(1)A组分，按质量百分比计，包括：
(2)B组分，按质量百分比计，包括：
所述A组分和B组分以1:5的比例混合。
2.如权利要求1所述的高耐磨环氧涂料，其特征在于，所述的增韧剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、端羧基丁腈橡胶、氨基树脂(5260)、聚硫橡胶。
3.如权利要求1所述的高耐磨环氧涂料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH560，钛酸酯偶联剂NTC401。
4.如权利要求1所述的高耐磨环氧涂料，其特征在于，所述的稀释剂选自碳12-14烷基缩水甘油醚(AGE)、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸脂。
5.如权利要求1所述的高耐磨环氧涂料，其特征在于，所述的促进剂选自苯乙烯化苯酚。
6.如权利要求1所述的高耐磨环氧涂料，其特征在于，所述的耐磨骨料为碳化硅粉末、白玉粉、纳米氧化铝。
7.如权利要求6所述的高耐磨环氧涂料，其特征在于，所述的耐磨骨料为碳化硅粉末,所述碳化硅粉末的粒度为200目和325目。
8.如权利要求1所述的高耐磨环氧涂料，其特征在于，所述的填料为硫酸钡、石英粉、滑石粉或云母粉。
9.高耐磨环氧涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)制备A组分，按质量百分比计，包括：
准确称取环氧树脂、增韧剂加入到搅拌釜中，开动搅拌器，搅拌均匀；然后加入稀释剂、促进剂、硅烷偶联剂，搅拌均匀；加入填料，在转速为3000rpm/min下，高速搅拌30分钟，继续加入耐磨骨料和颜料，调节颜色，出料；
(2)制备B组分，按质量百分比计，包括：
准确称取间苯二甲胺(MXDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、1.3-环己二甲胺(1,3-BAC)、聚醚胺D230、苯乙烯化苯酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，依次加入四口烧瓶，搅拌30分钟至均匀，搅拌下升温至85-90度，保温4-5小时，出料；
(3)将所制备的A组分和B组分以1:5的比例混合均匀。
10.高耐磨环氧涂层，将权利要求1至8任一项所述的高耐磨环氧涂料用刮涂方式涂装在地坪底漆或者中涂上，然后再用未加200目和325目的碳化硅和颜料的涂料刷涂。
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