CN108395792A - 一种表面防护涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种表面防护涂料，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠36‑44份、纳米碳化钨粉18‑22份、纳米碳化铬21‑27份、立方氮化硼微粉4‑6份、纳米氧化铝6‑8份、纳米氮化硅3‑8份、硼化钒粉末2‑6份、纳米石墨38‑52份、乙撑双硬脂酸酰胺3‑7份、油酸酰胺4‑6份、松香7‑9份、松香季戊四醇酯56‑82份、乙酸乙酯102‑113份、烷基酚聚氧乙烯醚8‑11份、氯化钴3‑6份和硅丙乳液148‑153份，该表面防护涂料可以有效的防止物体表面被刮伤和撞损。

Description

一种表面防护涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种表面防护涂料及其制备方法。

背景技术

涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。作用主要有四点：保护，装饰，掩饰产品的缺陷和其他特殊作用，提升产品的价值。

但是目前的涂料的防护效果一般，本领域的技术人员希望可以进一步的加强涂料的防护效果，从而防止物体表面被刮伤和撞损。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以有效的防止物体表面被刮伤和撞损的表面防护涂料及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种表面防护涂料及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠36-44份、纳米碳化钨粉18-22份、纳米碳化铬21-27份、立方氮化硼微粉4-6份、纳米氧化铝6-8份、纳米氮化硅3-8份、硼化钒粉末2-6份、纳米石墨38-52份、乙撑双硬脂酸酰胺3-7份、油酸酰胺4-6份、松香7-9份、松香季戊四醇酯56-82份、乙酸乙酯102-113份、烷基酚聚氧乙烯醚8-11份、氯化钴3-6份和硅丙乳液148-153份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠36份、纳米碳化钨粉18份、纳米碳化铬21份、立方氮化硼微粉4份、纳米氧化铝6份、纳米氮化硅3份、硼化钒粉末2份、纳米石墨38份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、油酸酰胺4份、松香7份、松香季戊四醇酯56份、乙酸乙酯102份、烷基酚聚氧乙烯醚8份、氯化钴3份和硅丙乳液148份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠44份、纳米碳化钨粉22份、纳米碳化铬27份、立方氮化硼微粉6份、纳米氧化铝8份、纳米氮化硅8份、硼化钒粉末6份、纳米石墨52份、乙撑双硬脂酸酰胺7份、油酸酰胺6份、松香9份、松香季戊四醇酯82份、乙酸乙酯113份、烷基酚聚氧乙烯醚11份、氯化钴6份和硅丙乳液153份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠40份、纳米碳化钨粉20份、纳米碳化铬24份、立方氮化硼微粉5份、纳米氧化铝7份、纳米氮化硅5份、硼化钒粉末4份、纳米石墨43份、乙撑双硬脂酸酰胺5份、油酸酰胺5份、松香8份、松香季戊四醇酯70份、乙酸乙酯92份、烷基酚聚氧乙烯醚10份、氯化钴5份和硅丙乳液150份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种表面防护涂料的制备方法，包括以下步骤：

1）将空心玻璃微珠36-44份、纳米碳化钨粉18-22份、纳米碳化铬21-27份、立方氮化硼微粉4-6份、纳米氧化铝6-8份、纳米氮化硅3-8份、硼化钒粉末2-6份和纳米石墨38-52份一起进行真空干燥处理，干燥温度为80-100℃，真空度为4-6Pa，干燥时间为5-15min，制得干燥材料，备用；

2）将步骤1）制得的干燥材料球磨混料，球磨混料的转速为1500-1700r/min，混料时间为8-12h，制得混合材料，备用；

3）松香季戊四醇酯56-82份、乙酸乙酯102-113份和氯化钴3-6份一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌速度为100-120r/min，搅拌时间为2-5h，制得液状物，备用；

4）将乙撑双硬脂酸酰胺3-7份、油酸酰胺4-6份和松香7-9份一起倒入到加热搅拌罐中进行加热搅拌处理，其中，加热温度为130-145℃，直至物料变为粘流态为止，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚8-11份、硅丙乳液148-153份和步骤2）制得的干燥粉末一起进行乳化处理，其中，乳化处理的搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为3-5h，制得乳化物，备用；

5）将步骤3）制得的液状物倒入到步骤4）制得的乳化物中，然后搅拌混合处理，其中，搅拌速度为300-350r/min，搅拌时间为2-3h，即得表面防护涂料。

本发明的有益效果是：通过添加有硬度高而且耐磨性能优秀的氮化硼微粉、纳米氧化铝和纳米氮化硅，涂料涂到物件表面形成涂层后具有较高的强度和耐磨性，涂层不易损坏，可以有效的保护物件的表面，从而防止物体表面被刮伤和撞损。

以下是表面防护涂料的原料的特点或作用：

空心玻璃微珠：具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点，具有明显的减轻重量和隔音保温效果，使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能。受到剧烈撞击时可以破碎从而消耗撞击力。

纳米碳化钨粉：为黑色六方晶体，有金属光泽，化学性质稳定，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体，用作耐磨补强填料。

纳米碳化铬：为灰色粉末，有金属光泽；斜方晶系，具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化性能，用作耐磨补强填料，并且可以有效的提升涂层的耐腐性性能和抗氧化性能，使得涂层更加耐用。

立方氮化硼微粉：其晶体结构类似金刚石，硬度略低于金刚石，用作耐磨补强填料。

纳米氧化铝：是一种高硬度的化合物，比表面较大，孔隙率高、耐热性强，用作耐磨补强填料，同时可以提升涂层的耐火性能。

纳米氮化硅：是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时抗氧化。摩擦系数小，作耐磨补强填料，同时可以提升涂层的耐火性能。 而且能与立方氮化硼微粉、纳米氧化铝等能形成很强的结合，使得涂层具有较大的强度，可以有效的防止被涂物被刮伤和撞损。

硼化钒粉末：灰色立方结晶，作为耐磨填料。

纳米石墨：具有较好的自润滑性和可塑性，同时具有良好的导电、导热和附着性，可以有效的提升涂层的耐磨、抗压或传导性能。受到剧烈撞击时可以进一步粉碎从而消耗撞击力。

乙撑双硬脂酸酰胺：具有很好的外部润滑作用，而且具有很好的内部润滑作用，能使得涂层获得了极高的表面光洁性、平滑性和较好的防静电性，与油酸酰胺和纳米石墨并用，有十分显著的协同效果。提高其他填充剂在涂料中可分散性。

油酸酰胺：油是近乎中性的物质，对于空气氧化、加热、稀酸、稀碱的作用几乎都是稳定的，作为润滑剂，可有效地防止粒料间结块，可以有效的提高填料的可分散性。

松香：松香的黏性甚佳，尤其是压敏性、快黏性、低温黏性很好，松香易溶于各种有机溶剂，而且易成膜，有光泽，是油漆涂料的基本原料之一。松香在油漆中的作用是使油漆色泽光亮，干燥快，漆膜光滑不易脱落。

松香季戊四醇酯：松香季戊四醇酯具有较好的耐水和耐酸性,广泛地应用在涂料、橡胶、胶黏剂中。

乙酸乙酯：是无色透明液体，有甜味，易挥发，具有优异的溶解性、快干性。

烷基酚聚氧乙烯醚：是一种重要的聚氧乙烯型非离子表面活性剂，性质稳定、耐酸碱，具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶的作用。

氯化钴：作为催干剂，能溶于乙酸乙酯。

硅丙乳液：硅丙乳液结合了有机硅耐高温性、耐候性、耐化学品性，疏水、表面能低不易污染性和丙烯酸类树脂的高保色性、柔韧性、附着性。坚韧、硬度高、抗水白化性极好。

具体实施方式

实施例1：

一种表面防护涂料，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠36份、纳米碳化钨粉18份、纳米碳化铬21份、立方氮化硼微粉4份、纳米氧化铝6份、纳米氮化硅3份、硼化钒粉末2份、纳米石墨38份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、油酸酰胺4份、松香7份、松香季戊四醇酯56份、乙酸乙酯102份、烷基酚聚氧乙烯醚8份、氯化钴3份和硅丙乳液148份。

一种表面防护涂料的制备方法包括以下步骤：

1）将空心玻璃微珠36份、纳米碳化钨粉18份、纳米碳化铬21份、立方氮化硼微粉4份、纳米氧化铝6份、纳米氮化硅3份、硼化钒粉末2份和纳米石墨38份一起进行真空干燥处理，干燥温度为80℃，真空度为4Pa，干燥时间为5min，制得干燥材料，备用；

2）将步骤1）制得的干燥材料球磨混料，球磨混料的转速为1500r/min，混料时间为8h，制得混合材料，备用；

3）松香季戊四醇酯56份、乙酸乙酯102份和氯化钴3份一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为2h，制得液状物，备用；

4）将乙撑双硬脂酸酰胺3份、油酸酰胺4份和松香7份一起倒入到加热搅拌罐中进行加热搅拌处理，其中，加热温度为130℃，直至物料变为粘流态为止，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚8份、硅丙乳液148份和步骤2）制得的干燥粉末一起进行乳化处理，其中，乳化处理的搅拌速度为200r/min，搅拌时间为3h，制得乳化物，备用；

5）将步骤3）制得的液状物倒入到步骤4）制得的乳化物中，然后搅拌混合处理，其中，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为2h，即得表面防护涂料。

实施例2：

一种表面防护涂料，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠44份、纳米碳化钨粉22份、纳米碳化铬27份、立方氮化硼微粉6份、纳米氧化铝8份、纳米氮化硅8份、硼化钒粉末6份、纳米石墨52份、乙撑双硬脂酸酰胺7份、油酸酰胺6份、松香9份、松香季戊四醇酯82份、乙酸乙酯113份、烷基酚聚氧乙烯醚11份、氯化钴6份和硅丙乳液153份。

一种表面防护涂料的制备方法，包括以下步骤：

1）将空心玻璃微珠44份、纳米碳化钨粉22份、纳米碳化铬27份、立方氮化硼微粉6份、纳米氧化铝8份、纳米氮化硅8份、硼化钒粉末6份和纳米石墨52份一起进行真空干燥处理，干燥温度为100℃，真空度为6Pa，干燥时间为15min，制得干燥材料，备用；

2）将步骤1）制得的干燥材料球磨混料，球磨混料的转速为1700r/min，混料时间为12h，制得混合材料，备用；

3）松香季戊四醇酯82份、乙酸乙酯113份和氯化钴6份一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为5h，制得液状物，备用；

4）将乙撑双硬脂酸酰胺7份、油酸酰胺6份和松香9份一起倒入到加热搅拌罐中进行加热搅拌处理，其中，加热温度为145℃，直至物料变为粘流态为止，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚11份、硅丙乳液153份和步骤2）制得的干燥粉末一起进行乳化处理，其中，乳化处理的搅拌速度为300r/min，搅拌时间为5h，制得乳化物，备用；

5）将步骤3）制得的液状物倒入到步骤4）制得的乳化物中，然后搅拌混合处理，其中，搅拌速度为350 r/min，搅拌时间为3h，即得表面防护涂料。

实施例3：

一种表面防护涂料，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠40份、纳米碳化钨粉20份、纳米碳化铬24份、立方氮化硼微粉5份、纳米氧化铝7份、纳米氮化硅5份、硼化钒粉末4份、纳米石墨43份、乙撑双硬脂酸酰胺5份、油酸酰胺5份、松香8份、松香季戊四醇酯70份、乙酸乙酯92份、烷基酚聚氧乙烯醚10份、氯化钴5份和硅丙乳液150份。

一种表面防护涂料的制备方法，包括以下步骤：

1）将空心玻璃微珠40份、纳米碳化钨粉20份、纳米碳化铬24份、立方氮化硼微粉5份、纳米氧化铝7份、纳米氮化硅5份、硼化钒粉末4份和纳米石墨43份一起进行真空干燥处理，干燥温度为90℃，真空度为5Pa，干燥时间为8min，制得干燥材料，备用；

2）将步骤1）制得的干燥材料球磨混料，球磨混料的转速为1600r/min，混料时间为10h，制得混合材料，备用；

3）松香季戊四醇酯70份、乙酸乙酯92份和氯化钴5份一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌速度为110r/min，搅拌时间为4h，制得液状物，备用；

4）将乙撑双硬脂酸酰胺5份、油酸酰胺5份和松香8份一起倒入到加热搅拌罐中进行加热搅拌处理，其中，加热温度为140℃，直至物料变为粘流态为止，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚10份、硅丙乳液150份和步骤2）制得的干燥粉末一起进行乳化处理，其中，乳化处理的搅拌速度为250r/min，搅拌时间为4h，制得乳化物，备用；

5）将步骤3）制得的液状物倒入到步骤4）制得的乳化物中，然后搅拌混合处理，其中，搅拌速度为320r/min，搅拌时间为3h，即得表面防护涂料。

实验例：

实验对象：120块厚度相同的树脂板，随机法分为3组：实验组一、实验组二、实验组三和对照组，每组30块。

试验准备：

将实施例1、实施例2和实施例3制得的表面防护涂料分别涂抹在实验组一、实验组二和实验组三的树脂板表面，将现有的保护涂料涂抹在对照组的树脂板表面，其中，上述涂料的涂抹厚度均为0.2cm。

试验方式：

将对照组一、对照组二、对照组三和实验组的树脂板分别放置在平面上，然后分别采用重量为120g的铁珠在2m高的地方作自由落体运动最后撞击到树脂板上，实验结果如下表所示：

通过对4组实验可以看出，实验组二和实验组三中均没有树脂板受损，而实验组一仅有1块的树脂板受损了，与对照组的相比防护效果更好。

本发明的有益效果是：通过添加有硬度高而且耐磨性能优秀的氮化硼微粉、纳米氧化铝和纳米氮化硅，涂料涂到物件表面形成涂层后具有较高的强度和耐磨性，涂层不易损坏，可以有效的保护物件的表面，从而防止物体表面被刮伤和撞损。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种表面防护涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠36-44份、纳米碳化钨粉18-22份、纳米碳化铬21-27份、立方氮化硼微粉4-6份、纳米氧化铝6-8份、纳米氮化硅3-8份、硼化钒粉末2-6份、纳米石墨38-52份、乙撑双硬脂酸酰胺3-7份、油酸酰胺4-6份、松香7-9份、松香季戊四醇酯56-82份、乙酸乙酯102-113份、烷基酚聚氧乙烯醚8-11份、氯化钴3-6份和硅丙乳液148-153份。

2.如权利要求1所述的一种表面防护涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠36份、纳米碳化钨粉18份、纳米碳化铬21份、立方氮化硼微粉4份、纳米氧化铝6份、纳米氮化硅3份、硼化钒粉末2份、纳米石墨38份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、油酸酰胺4份、松香7份、松香季戊四醇酯56份、乙酸乙酯102份、烷基酚聚氧乙烯醚8份、氯化钴3份和硅丙乳液148份。

3.如权利要求1所述的一种表面防护涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠44份、纳米碳化钨粉22份、纳米碳化铬27份、立方氮化硼微粉6份、纳米氧化铝8份、纳米氮化硅8份、硼化钒粉末6份、纳米石墨52份、乙撑双硬脂酸酰胺7份、油酸酰胺6份、松香9份、松香季戊四醇酯82份、乙酸乙酯113份、烷基酚聚氧乙烯醚11份、氯化钴6份和硅丙乳液153份。

4.如权利要求1所述的一种表面防护涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：空心玻璃微珠40份、纳米碳化钨粉20份、纳米碳化铬24份、立方氮化硼微粉5份、纳米氧化铝7份、纳米氮化硅5份、硼化钒粉末4份、纳米石墨43份、乙撑双硬脂酸酰胺5份、油酸酰胺5份、松香8份、松香季戊四醇酯70份、乙酸乙酯92份、烷基酚聚氧乙烯醚10份、氯化钴5份和硅丙乳液150份。

5.一种表面防护涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将空心玻璃微珠36-44份、纳米碳化钨粉18-22份、纳米碳化铬21-27份、立方氮化硼微粉4-6份、纳米氧化铝6-8份、纳米氮化硅3-8份、硼化钒粉末2-6份和纳米石墨38-52份一起进行真空干燥处理，干燥温度为80-100℃，真空度为4-6Pa，干燥时间为5-15min，制得干燥材料，备用；

2）将步骤1）制得的干燥材料球磨混料，球磨混料的转速为1500-1700r/min，混料时间为8-12h，制得混合材料，备用；

3）松香季戊四醇酯56-82份、乙酸乙酯102-113份和氯化钴3-6份一起倒入到搅拌罐中进行搅拌处理，其中，搅拌速度为100-120r/min，搅拌时间为2-5h，制得液状物，备用；

4）将乙撑双硬脂酸酰胺3-7份、油酸酰胺4-6份和松香7-9份一起倒入到加热搅拌罐中进行加热搅拌处理，其中，加热温度为130-145℃，直至物料变为粘流态为止，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚8-11份、硅丙乳液148-153份和步骤2）制得的干燥粉末一起进行乳化处理，其中，乳化处理的搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为3-5h，制得乳化物，备用；

5）将步骤3）制得的液状物倒入到步骤4）制得的乳化物中，然后搅拌混合处理，其中，搅拌速度为300-350r/min，搅拌时间为2-3h，即得表面防护涂料。