CN107142014A - 一种地面用防滑耐磨涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地面用防滑耐磨涂料及制备方法,属于装饰涂料技术领域。所述涂料包括如下组分:改性聚丙烯酸树脂、硅丙乳液、钛白粉、石灰粉、膏状凹凸棒石粘土、氧化铝、填充剂、消泡剂、颜料。制备方法包括:先将改性聚丙烯酸树脂和水加入到反应釜中,升温搅拌后加入膏状凹凸棒石粘土、氧化铝、钛白粉,混合反应1~2h,再加入硅丙乳液超声20~30min,然后加入石灰粉、填充剂、消泡剂,搅拌剪切5~10min,然后向混合物中加入颜料,混合均匀,即得所述涂料。本发明所述涂料不仅具有较好防滑性能,大大增加了用户的使用安全性,还具有较好的耐磨性能及较好的涂料附着性,具有较好的使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及装饰涂料技术领域,具体涉及一种地面用防滑耐磨涂料及制备方法。
背景技术
目前室内装修地面一般通过贴瓷砖或涂刷防水层来达到防水的效果,施工复杂且涂刷的防水层不环保易挥发出有害气体,且防滑效不能达到理想需求。
地面涂料的主要功能是装饰与保护室内地面,使地面清洁美观,与其他装饰材料一同创造油压式室内环境。为了获得良好的装饰效果,根据一些使用场合和效果要求的不同,对涂料的制作要求也越发的高了。普通的涂料附着力不够,干涸后容易剥落;虽然有抗碱性能,但抗酸腐蚀能力相对差点;并且普通涂料的质感较差。而且使用涂料后防滑效果达不到标准,这样给老人和小孩会造成不必要的伤害,地面涂料的防滑和耐磨性能也是衡量涂料性能的一个重要标准,因为涂料的防滑性能直接关系着人们的使用安全性,而耐磨性与涂料层的使用寿命关系密切,耐磨性不够不仅会增加原料成本还会增加施工成本。
最初防滑地面涂料主要用于船舶和人行甲板通道的防滑,现今广泛用于各种有水、湿滑的场地和停车产等场所,传统的防滑地面涂料易磨损、腐蚀、老化,抗撞击能量弱,附着力低,需要定期保养,成本高,效果不明显。
因此,研究开发一种具有较好的防滑耐磨性能,又具有较好的附着性能的的涂料具有重要意义,也符合目前市场的需求,具有较好的应用前景。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种地面用防滑耐磨涂料及制备方法,所述涂料不仅具有较好防滑性能,大大增加了用户的使用安全性,还具有较好的耐磨性能及较好的涂料附着性,避免了涂料因摩擦导致的脱落等现象,具有较好的使用价值。此外,所述制备方法简单易行,适合工业生产推广。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明涉及一种地面用防滑耐磨涂料,包括如下重量份的各原料:改性聚丙烯酸树脂60~80份、硅丙乳液20~30份、钛白粉12~18份、石灰粉15~20份、膏状凹凸棒石粘土15~22份、氧化铝9~15份、填充剂17~25份、消泡剂3~8份、颜料1~3份,还包括适量的水;
所述改性聚丙烯酸树脂为石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂,包括如下重量份的各组分:聚丙烯酸酯20~40份、端羟基聚二甲基硅氧烷4~8份、石墨烯0.5~1.5份、偶联剂2~3份、催化剂3~5份、溶剂甲苯适量;
制备方法包括:按照配比称取聚丙烯酸酯,溶解在甲苯中,搅拌并升温至100~120℃,加入端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂,混合均匀,恒温反应3~6h,反应结束后减压蒸馏出去低分子化合物及溶剂,然后再向混合物中加入石墨烯,搅拌反应1~2h,即得所述石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂;
其中,端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂的加入方法为,先将三者混合,然后再滴加至环氧树脂溶液中。
优选地,所述防滑耐磨材料包括如下重量份的各原料:改性聚丙烯酸树脂75份、硅丙乳液23份、钛白粉15份、石灰粉18份、膏状凹凸棒石粘土20份、氧化铝12份、填充剂21份、消泡剂5份、颜料2份,还包括适量的水。
优选地,所述膏状凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、酸改性之后加水后的混合物。
优选地,所述填充剂为白炭黑、硫酸钡和滑石粉中的任一种或者多种的混合物。
本发明还涉及一种制备地面用防滑耐磨涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比称取改性聚丙烯酸树脂加入到反应釜中,加入适量水,升温至70~80℃,搅拌20~30min,再加入膏状凹凸棒石粘土、氧化铝、钛白粉,混合反应1~2h,得混合物a1;
(2)按照配比称取硅丙乳液加入混合物a1中,搅拌均匀后置于超声波中超声20~30min,得混合物a2;
(3)按照配比分别称取石灰粉、填充剂、消泡剂,加入到混合物a2中,搅拌20~30min,再置于转速为2000~3000转/min的剪切机中剪切5~10min,然后向混合物中加入颜料,混合均匀,即得所述涂料。
优选地,所述步骤(1)中加入水的质量为聚合物质量的5~10倍。
优选地,所述步骤(1)中膏状凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目,加入凹凸棒土质量10~20倍的水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于3000~5000转/min的离心机中离心处理5~10min,真空抽滤;将滤饼置于烧瓶中,加入2mol/L的稀盐酸,于60~80℃搅拌回流20~30min,真空抽滤,并用蒸馏水清洗至PH为6~7,得滤饼,再将滤饼加水混合制得含水量为50~70%的膏状凹凸棒石粘土。
优选地,所述稀盐酸加入的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1mL:5g~10g。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明所述的地面用防滑耐磨涂料,不仅具有较好防水、防滑性能,大大增加了用户的使用安全性,避免了因滑到导致的人身伤害,还具有较好的耐磨性能及较好的涂料附着性,避免了涂料因摩擦导致的脱落等现象,延长了涂料的使用寿命,具有较好的使用价值。
(2)本发明所述的地面用防滑耐磨涂料中添加有膏状凹凸棒石粘土,具有较好的粘性和可塑性,乳化率较高,节省了乳化生产过程,降低了生产成本,有利于原料之间的乳化和粘结,使得制备得到的涂料具有较高的粘结性能、抗剥落性能和较好的防水效果。
(3)本发明所述地面用防滑耐磨涂料中添加有石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂组分,由于石墨烯具有片层共轭结构,层层叠加形成致密的防腐层,能够有效抑制水对涂层的浸润与渗透;此外,由于石墨烯优异的力学性能及化学稳定性,使得改性后的聚合物涂料具有较好的抗剥离性能、耐刮擦性能等力学性能及化学稳定性。再加上有机硅的存在,使得改性后的聚丙烯酸树脂具有优异的耐刮擦等力学性能,增加了涂料的抗裂、防冻性能,还具有较好的粘结性能,大大增加了涂层的附着性能。
(4)本发明所述地面用防滑耐磨涂料的制备工艺简单、条件温和,制备过程物污染物产生,安全环保,适合工业化推广生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,例如Sambrook等分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1:
本发明优选实施例的一种地面用防滑耐磨涂料及制备方法;
所述地面用防滑耐磨涂料,由如下重量份数的各原料制备而成:
改性聚丙烯酸树脂75份、硅丙乳液23份、钛白粉15份、石灰粉18份、膏状凹凸棒石粘土20份、氧化铝12份、填充剂21份、消泡剂5份、颜料2份,还包括适量的水;
所述改性聚丙烯酸树脂为石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂,包括如下重量份的各组分:聚丙烯酸酯33份、端羟基聚二甲基硅氧烷6份、石墨烯0.95份、偶联剂2.6份、催化剂4份、溶剂甲苯适量;
制备方法包括:按照配比称取聚丙烯酸酯,溶解在甲苯中,搅拌并升温至110℃,加入端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂,混合均匀,恒温反应5h,反应结束后减压蒸馏出去低分子化合物及溶剂,然后再向混合物中加入石墨烯,搅拌反应2h,即得所述石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂;
其中,端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂的加入方法为,先将三者混合,然后再滴加至环氧树脂溶液中。
所述膏状凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、酸改性之后加水后的混合物,选用膏状凹凸棒石粘土是由于其具有较好的粘性和可塑性,乳化率较高,节省了乳化生产过程,降低了生产成本,有利于原料之间的乳化和粘结,使得制备得到的涂料具有较高的粘结性能、抗剥落性能和较好的防水效果。
所述填充剂为白炭黑、硫酸钡质量比为1:1的混合物。
本发明制备地面用防滑耐磨涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比称取改性聚丙烯酸树脂加入到反应釜中,加入聚合物质量的8倍量的水,升温至80℃,搅拌30min,再加入膏状凹凸棒石粘土、氧化铝、钛白粉,混合反应2h,得混合物a1;
(2)按照配比称取硅丙乳液加入混合物a1中,搅拌均匀后置于超声波中超声20min,得混合物a2;
(3)按照配比分别称取石灰粉、填充剂、消泡剂,加入到混合物a2中,搅拌30min,再置于转速为2000转/min的剪切机中剪切10min,然后向混合物中加入颜料,混合均匀,即得所述涂料。
步骤(1)中膏状凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目,加入凹凸棒土质量18倍的水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于4000转/min的离心机中离心处理10min,真空抽滤;将滤饼置于烧瓶中,加入2mol/L的稀盐酸,其中,所述稀盐酸加入的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1mL:8g,于70℃搅拌回流20min,真空抽滤,并用蒸馏水清洗至PH为6~7,得滤饼,再将滤饼加水混合制得含水量为60%的膏状凹凸棒石粘土。
实施例2:
本发明优选实施例的一种地面用防滑耐磨涂料及制备方法;
所述地面用防滑耐磨涂料,由如下重量份数的各原料制备而成:
改性聚丙烯酸树脂60份、硅丙乳液20份、钛白粉12份、石灰粉15份、膏状凹凸棒石粘土15份、氧化铝9份、填充剂17份、消泡剂3份、颜料1份,还包括适量的水;
所述改性聚丙烯酸树脂为石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂,包括如下重量份的各组分:聚丙烯酸酯20份、端羟基聚二甲基硅氧烷4份、石墨烯0.5份、偶联剂2份、催化剂3份、溶剂甲苯适量;
制备方法包括:按照配比称取聚丙烯酸酯,溶解在甲苯中,搅拌并升温至100~120℃,加入端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂,混合均匀,恒温反应3~6h,反应结束后减压蒸馏出去低分子化合物及溶剂,然后再向混合物中加入石墨烯,搅拌反应1~2h,即得所述石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂;
其中,端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂的加入方法为,先将三者混合,然后再滴加至环氧树脂溶液中。
所述膏状凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、酸改性之后加水后的混合物。
所述填充剂为滑石粉。
本发明制备地面用防滑耐磨涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比称取改性聚丙烯酸树脂加入到反应釜中,加入聚合物质量的5倍量的水,升温至70℃,搅拌30min,再加入膏状凹凸棒石粘土、氧化铝、钛白粉,混合反应1h,得混合物a1;
(2)按照配比称取硅丙乳液加入混合物a1中,搅拌均匀后置于超声波中超声20min,得混合物a2;
(3)按照配比分别称取石灰粉、填充剂、消泡剂,加入到混合物a2中,搅拌20min,再置于转速为2000转/min的剪切机中剪切10min,然后向混合物中加入颜料,混合均匀,即得所述涂料。
步骤(1)中膏状凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目,加入凹凸棒土质量10倍的水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min,真空抽滤;将滤饼置于烧瓶中,加入2mol/L的稀盐酸,其中,所述稀盐酸加入的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1mL:5g,于60℃搅拌回流30min,真空抽滤,并用蒸馏水清洗至PH为6~7,得滤饼,再将滤饼加水混合制得含水量为50%的膏状凹凸棒石粘土。
实施例3:
本发明优选实施例的一种地面用防滑耐磨涂料及制备方法;
所述地面用防滑耐磨涂料,由如下重量份数的各原料制备而成:
改性聚丙烯酸树脂80份、硅丙乳液30份、钛白粉18份、石灰粉20份、膏状凹凸棒石粘土22份、氧化铝15份、填充剂25份、消泡剂8份、颜料3份,还包括适量的水;
所述改性聚丙烯酸树脂为石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂,包括如下重量份的各组分:聚丙烯酸酯40份、端羟基聚二甲基硅氧烷8份、石墨烯1.5份、偶联剂3份、催化剂5份、溶剂甲苯适量;
制备方法包括:按照配比称取聚丙烯酸酯,溶解在甲苯中,搅拌并升温至120℃,加入端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂,混合均匀,恒温反应6h,反应结束后减压蒸馏出去低分子化合物及溶剂,然后再向混合物中加入石墨烯,搅拌反应1~2h,即得所述石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂;
其中,端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂的加入方法为,先将三者混合,然后再滴加至环氧树脂溶液中。
所述膏状凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、酸改性之后加水后的混合物。
所述填充剂为白炭黑。
本发明制备地面用防滑耐磨涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比称取改性聚丙烯酸树脂加入到反应釜中,加入聚合物质量的10倍量的水,升温至80℃,搅拌20min,再加入膏状凹凸棒石粘土、氧化铝、钛白粉,混合反应2h,得混合物a1;
(2)按照配比称取硅丙乳液加入混合物a1中,搅拌均匀后置于超声波中超声30min,得混合物a2;
(3)按照配比分别称取石灰粉、填充剂、消泡剂,加入到混合物a2中,搅拌30min,再置于转速为3000转/min的剪切机中剪切5min,然后向混合物中加入颜料,混合均匀,即得所述涂料。
步骤(1)中膏状凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目,加入凹凸棒土质量20倍的水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于5000转/min的离心机中离心处理5min,真空抽滤;将滤饼置于烧瓶中,加入2mol/L的稀盐酸,其中,所述稀盐酸加入的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1mL:10g,于80℃搅拌回流20min,真空抽滤,并用蒸馏水清洗至PH为6~7,得滤饼,再将滤饼加水混合制得含水量为70%的膏状凹凸棒石粘土。
综上所述,本发明所述的地面用防滑耐磨涂料,不仅具有较好防水、防滑性能,大大增加了用户的使用安全性,避免了因滑到导致的人身伤害,还具有较好的耐磨性能及较好的涂料附着性,避免了涂料因摩擦导致的脱落等现象,延长了涂料的使用寿命,具有较好的使用价值。本发明所述地面用防滑耐磨涂料的制备工艺简单、条件温和,制备过程物污染物产生,安全环保,适合工业化推广生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种地面用防滑耐磨涂料,其特征在于:包括如下重量份的各原料:改性聚丙烯酸树脂60~80份、硅丙乳液20~30份、钛白粉12~18份、石灰粉15~20份、膏状凹凸棒石粘土15~22份、氧化铝9~15份、填充剂17~25份、消泡剂3~8份、颜料1~3份,还包括适量的水;
所述改性聚丙烯酸树脂为石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂,包括如下重量份的各组分:聚丙烯酸酯20~40份、端羟基聚二甲基硅氧烷4~8份、石墨烯0.5~1.5份、偶联剂2~3份、催化剂3~5份、溶剂甲苯适量;
制备方法包括:按照配比称取聚丙烯酸酯,溶解在甲苯中,搅拌并升温至100~120℃,加入端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂,混合均匀,恒温反应3~6h,反应结束后减压蒸馏出去低分子化合物及溶剂,然后再向混合物中加入石墨烯,搅拌反应1~2h,即得所述石墨烯-有机硅改性聚丙烯酸树脂;
其中,端羟基聚二甲基硅氧烷、偶联剂和催化剂的加入方法为,先将三者混合,然后再滴加至环氧树脂溶液中。
2.根据权利要求1所述的地面用防滑耐磨涂料,其特征在于:所述防滑耐磨材料包括如下重量份的各原料:改性聚丙烯酸树脂75份、硅丙乳液23份、钛白粉15份、石灰粉18份、膏状凹凸棒石粘土20份、氧化铝12份、填充剂21份、消泡剂5份、颜料2份,还包括适量的水。
3.根据权利要求1所述的地面用防滑耐磨涂料,其特征在于:所述膏状凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、酸改性之后加水后的混合物。
4.根据权利要求1所述的地面用防滑耐磨涂料,其特征在于:所述填充剂为白炭黑、硫酸钡和滑石粉中的任一种或者多种的混合物。
5.一种制备如权利要求1~4任一项所述的地面用防滑耐磨涂料的方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)按照配比称取改性聚丙烯酸树脂加入到反应釜中,加入适量水,升温至70~80℃,搅拌20~30min,再加入膏状凹凸棒石粘土、氧化铝、钛白粉,混合反应1~2h,得混合物a1;
(2)按照配比称取硅丙乳液加入混合物a1中,搅拌均匀后置于超声波中超声20~30min,得混合物a2;
(3)按照配比分别称取石灰粉、填充剂、消泡剂,加入到混合物a2中,搅拌20~30min,再置于转速为2000~3000转/min的剪切机中剪切5~10min,然后向混合物中加入颜料,混合均匀,即得所述涂料。
6.根据权利要求5所述的地面用防滑耐磨涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中加入水的质量为聚合物质量的5~10倍。
7.根据权利要求5所述的地面用防滑耐磨涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中膏状凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目,加入凹凸棒土质量10~20倍的水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于3000~5000转/min的离心机中离心处理5~10min,真空抽滤;将滤饼置于烧瓶中,加入2mol/L的稀盐酸,于60~80℃搅拌回流20~30min,真空抽滤,并用蒸馏水清洗至PH为6~7,得滤饼,再将滤饼加水混合制得含水量为50~70%的膏状凹凸棒石粘土。
8.根据权利要求7所述的地面用防滑耐磨涂料的制备方法,其特征在于:所述稀盐酸加入的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1mL:5g~10g。
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