CN109181487A - 一种抗开裂耐磨地板漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗开裂耐磨地板漆，属于高分子材料技术领域。按重量份数计，依次称取：40～50份环氧树脂，30～60份溶剂，4～8份固化剂，4～6份分散剂，4～6份流平剂和20～30份添加剂；将环氧树脂于溶剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入固化剂，分散剂，流平剂和添加剂，于温度为40～50℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合40～60min后，得抗开裂耐磨地板漆。本发明提供的抗开裂耐磨地板漆具有优异的耐磨性和抗开裂性能，具有优异的市场前景。

Description

一种抗开裂耐磨地板漆
技术领域
本发明公开了一种抗开裂耐磨地板漆，属于高分子材料技术领域。
背景技术
耐磨涂料作为一种功能涂料应用十分广泛，将其涂覆于器材的表面，可以大大减少器材的磨损，显著提高经济效益。
目前，耐磨涂料主要分为两种溶剂型耐磨涂料和水溶性耐磨涂料，溶剂型耐磨涂料虽然在使用过程中会有有毒溶剂的挥发，污染环境，但是，溶剂型耐磨涂料的使用效果较好，所成膜的力学性能较好，寿命较长，而水溶性耐磨涂料由于使用过程中不挥发有毒溶剂，因此越来越受到社会各界的关注，但是，水溶性耐磨涂料的使用效果不佳，仍需要改进和研究。
纳米材料由于其小尺寸结构、表面效应、体积效应以及量子尺寸效应等使其在声、光、电、磁等性质上与宏观材料相比显示出独特的特性。通过纳米复合技术将纳米材料引入传统基体材料制备得到的纳米改性涂料，可赋予基体材料原先所不具备的高强、高韧、高硬度等特性。然而，纳米改性涂料的特性受到纳米材料特性及纳米复合工艺影响显著。目前，纳米改性手段主要以干法引入纳米粉体为主，存在粉体易团聚，分散不均的现象，严重影响后续涂料的性能。通过纳米溶胶的方法引入纳米粉体可以较大程度地避免粉体的团聚现象，但溶胶中过多溶剂的引入会影响优良的粘结剂应具备较强的粘结能力。
因此，研究和开发具有新型的，具有高强度且耐磨的地板漆具有较好的市场前景。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对目前耐磨地板漆耐磨性无法进一步提高，漆膜力学性能不佳的问题，提供了一种抗开裂耐磨地板漆。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抗开裂耐磨地板漆，是由以下重量份数的原料组成：40～50份环氧树脂，30～60份溶剂，4～8份固化剂，4～6份分散剂，4～6份流平剂和20～30份添加剂；
所述添加剂的制备方法为：
将混合粉末煅烧，洗涤，干燥，得预处理粉末，将预处理粉末与水按质量比1：10～1：15混合，并加入预处理粉末质量2～3倍的醋酸铜，超声分散后，调节pH至8.5～10.0，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料于氢气氛围下煅烧，出料，得改性粉末；将乙酸亚锡与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5～1：8混合，得混合溶液，将混合溶液与聚丙烯腈溶液按质量比1：2混合，超声分散，得纺丝液，将纺丝液经静电纺丝后，得预处理纤维，将预处理纤维炭化，粉碎，过筛，得改性纤维；将改性纤维与改性粉末按质量比2：1～3：1混合，并于氩气氛围下煅烧，出料，粉碎过筛，得添加剂。
所述环氧树脂为环氧树脂E-44或环氧树脂E-51中任意一种。
所述溶剂为二甲苯或甲苯中任意一种。
所述固化剂为甲苯二异氰酸酯，异弗尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯中任意一种。
所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。
所述流平剂为硅油或聚二甲基硅氧烷中任意一种。
所述混合粉末为将二氧化钛与碳酸钾按摩偶尔比3.5：1.0～4.0：1.0混合研磨，得混合粉末。
所述聚丙烯腈溶液为将聚丙烯腈与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5～1：8混合，得聚丙烯腈溶液。
所述静电纺丝条件为纺丝电压为10～20kV，接受距离为10～20cm，推进速率为0.5～1.0cm/h。
本发明的有益效果是：
本发明在制备抗开裂耐磨地板漆时加入添加剂，添加剂中含有改性粉末和改性纤维，一方面，改性粉末中含有四钛酸钾，四钛酸钾为片层结构，在加入产品中后可在产品使用过程中分散于产品中，并铺展于地板表面，从而提高产品的耐磨性，并且，由于四钛酸钾具有良好的力学强度，从而可使产品的抗开裂性提高；另一方面，改性纤维中含有碳纤维，在加入产品中后可有效提高产品的内聚力，从而使产品的抗开裂性进一步提高，并且，碳纤维在经过改性后，纤维表面沉积有金属锡单质，在加入产品中后，可进一步提高产品的耐磨性，同时由于纤维表面的凹凸结构，可使产品在磨损时接触面减小，进而进一步提高产品的耐磨性，再者，改性纤维表面的单质锡与改性粉末层间的单质铜可在后续处理过程中合金化，进而使改性粉末吸附于改性纤维表面，从而使产品的耐磨性进一步提高。
具体实施方式
将二氧化钛与碳酸钾按摩偶尔比3.5：1.0～4.0：1.0混合于研磨机中，混合研磨12～14h后，得混合粉末，将混合粉末移入马弗炉中，于温度为700～850℃的条件下煅烧12～15h后，将马弗炉内温度降至室温出料，得预处理粉末坯料，将预处理粉末坯料先用质量分数为10～12%的盐酸洗涤5～8次后，再用去离子水洗涤5～8次，并将洗涤后的预处理粉末坯料于温度为80～90℃的条件下干燥1～2h后，得预处理粉末，将预处理粉末与水按质量比1：10～1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理粉末质量2～3倍的醋酸铜，于频率为45～55kHz的条件下，超声分散20～40min后，用质量分数20～28%的氨水调节烧杯内物料的pH至8.5～10.0，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料置于煅烧炉中，向煅烧炉内以40～80mL/min的速率通入氢气，于温度为450～550℃的条件下煅烧2～3h后，出料，得改性粉末；将乙酸亚锡与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5～1：8混合，于温度为40～50℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～40min后，得混合溶液，将混合溶液与聚丙烯腈溶液按质量比1：2混合，于频率为45～55kHz的条件下超声分散20～40min后，得纺丝液，将纺丝液经静电纺丝后，得预处理纤维，将预处理纤维移入炭化炉，于温度为600～850℃的条件下炭化3～5h后，得改性纤维坯料，将改性纤维坯料粉碎，过20目筛，得改性纤维；将改性纤维与改性粉末按质量比2：1～3：1混合于管式炉中，向管式炉中以50～60mL/min的速率通入氩气，并于温度为150～180℃的条件下煅烧7～8h后，出料，得添加剂坯料，将添加剂坯料粉碎过20目筛，得添加剂；按重量份数计，依次称取：40～50份环氧树脂，30～60份溶剂，4～8份固化剂，4～6份分散剂，4～6份流平剂和20～30份添加剂；将环氧树脂于溶剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入固化剂，分散剂，流平剂和添加剂，于温度为40～50℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合40～60min后，得抗开裂耐磨地板漆。所述环氧树脂为环氧树脂E-44或环氧树脂E-51中任意一种。所述溶剂为二甲苯或甲苯中任意一种。所述固化剂为甲苯二异氰酸酯，异弗尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯中任意一种。所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。所述流平剂为硅油或聚二甲基硅氧烷中任意一种。所述聚丙烯腈溶液为将聚丙烯腈与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5～1：8混合，得聚丙烯腈溶液。所述静电纺丝条件为纺丝电压为10～20kV，接受距离为10～20cm，推进速率为0.5～1.0cm/h。
将二氧化钛与碳酸钾按摩偶尔比4.0：1.0混合于研磨机中，混合研磨14h后，得混合粉末，将混合粉末移入马弗炉中，于温度为850℃的条件下煅烧15h后，将马弗炉内温度降至室温出料，得预处理粉末坯料，将预处理粉末坯料先用质量分数为12%的盐酸洗涤8次后，再用去离子水洗涤8次，并将洗涤后的预处理粉末坯料于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预处理粉末，将预处理粉末与水按质量比1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理粉末质量3倍的醋酸铜，于频率为55kHz的条件下，超声分散40min后，用质量分数28%的氨水调节烧杯内物料的pH至10.0，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料置于煅烧炉中，向煅烧炉内以80mL/min的速率通入氢气，于温度为550℃的条件下煅烧3h后，出料，得改性粉末；将乙酸亚锡与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：8混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，得混合溶液，将混合溶液与聚丙烯腈溶液按质量比1：2混合，于频率为55kHz的条件下超声分散40min后，得纺丝液，将纺丝液经静电纺丝后，得预处理纤维，将预处理纤维移入炭化炉，于温度为850℃的条件下炭化5h后，得改性纤维坯料，将改性纤维坯料粉碎，过20目筛，得改性纤维；将改性纤维与改性粉末按质量比3：1混合于管式炉中，向管式炉中以60mL/min的速率通入氩气，并于温度为180℃的条件下煅烧8h后，出料，得添加剂坯料，将添加剂坯料粉碎过20目筛，得添加剂；按重量份数计，依次称取：50份环氧树脂，60份溶剂，8份固化剂，6份分散剂，6份流平剂和30份添加剂；将环氧树脂于溶剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入固化剂，分散剂，流平剂和添加剂，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，得抗开裂耐磨地板漆。所述环氧树脂为环氧树脂E-44。所述溶剂为二甲苯。所述固化剂为甲苯二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂NNO。所述流平剂为硅油。所述聚丙烯腈溶液为将聚丙烯腈与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5混合，得聚丙烯腈溶液。所述静电纺丝条件为纺丝电压为20kV，接受距离为20cm，推进速率为1.0cm/h。
将乙酸亚锡与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：8混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，得混合溶液，将混合溶液与聚丙烯腈溶液按质量比1：2混合，于频率为55kHz的条件下超声分散40min后，得纺丝液，将纺丝液经静电纺丝后，得预处理纤维，将预处理纤维移入炭化炉，于温度为850℃的条件下炭化5h后，得改性纤维坯料，将改性纤维坯料粉碎，过20目筛，得改性纤维，即得得添加剂；按重量份数计，依次称取：50份环氧树脂，60份溶剂，8份固化剂，6份分散剂，6份流平剂和30份添加剂；将环氧树脂于溶剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入固化剂，分散剂，流平剂和添加剂，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，得抗开裂耐磨地板漆。所述环氧树脂为环氧树脂E-44。所述溶剂为二甲苯。所述固化剂为甲苯二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂NNO。所述流平剂为硅油。所述聚丙烯腈溶液为将聚丙烯腈与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5混合，得聚丙烯腈溶液。所述静电纺丝条件为纺丝电压为20kV，接受距离为20cm，推进速率为1.0cm/h。
将二氧化钛与碳酸钾按摩偶尔比4.0：1.0混合于研磨机中，混合研磨14h后，得混合粉末，将混合粉末移入马弗炉中，于温度为850℃的条件下煅烧15h后，将马弗炉内温度降至室温出料，得预处理粉末坯料，将预处理粉末坯料先用质量分数为12%的盐酸洗涤8次后，再用去离子水洗涤8次，并将洗涤后的预处理粉末坯料于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预处理粉末，将预处理粉末与水按质量比1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理粉末质量3倍的醋酸铜，于频率为55kHz的条件下，超声分散40min后，用质量分数28%的氨水调节烧杯内物料的pH至10.0，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料置于煅烧炉中，向煅烧炉内以80mL/min的速率通入氢气，于温度为550℃的条件下煅烧3h后，出料，得改性粉末，即得添加剂；按重量份数计，依次称取：50份环氧树脂，60份溶剂，8份固化剂，6份分散剂，6份流平剂和30份添加剂；将环氧树脂于溶剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入固化剂，分散剂，流平剂和添加剂，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，得抗开裂耐磨地板漆。所述环氧树脂为环氧树脂E-44。所述溶剂为二甲苯。所述固化剂为甲苯二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂NNO。所述流平剂为硅油。
将二氧化钛与碳酸钾按摩偶尔比4.0：1.0混合于研磨机中，混合研磨14h后，得混合粉末，将混合粉末移入马弗炉中，于温度为850℃的条件下煅烧15h后，将马弗炉内温度降至室温出料，得预处理粉末坯料，将预处理粉末坯料先用质量分数为12%的盐酸洗涤8次后，再用去离子水洗涤8次，并将洗涤后的预处理粉末坯料于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预处理粉末，将预处理粉末与水按质量比1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理粉末质量3倍的醋酸铜，于频率为55kHz的条件下，超声分散40min后，用质量分数28%的氨水调节烧杯内物料的pH至10.0，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料置于煅烧炉中，向煅烧炉内以80mL/min的速率通入氢气，于温度为550℃的条件下煅烧3h后，出料，得改性粉末；将乙酸亚锡与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：8混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，得混合溶液，将混合溶液与聚丙烯腈溶液按质量比1：2混合，于频率为55kHz的条件下超声分散40min后，得纺丝液，将纺丝液经静电纺丝后，得预处理纤维，将预处理纤维移入炭化炉，于温度为850℃的条件下炭化5h后，得改性纤维坯料，将改性纤维坯料粉碎，过20目筛，得改性纤维；将改性纤维与改性粉末按质量比3：1混合于温度为30~40℃，转速为300~400r/min的条件下，搅拌混合20~30min后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：50份环氧树脂，60份溶剂，8份固化剂，6份分散剂，6份流平剂和30份添加剂；将环氧树脂于溶剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中依次加入固化剂，分散剂，流平剂和添加剂，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，得抗开裂耐磨地板漆。所述环氧树脂为环氧树脂E-44。所述溶剂为二甲苯。所述固化剂为甲苯二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂NNO。所述流平剂为硅油。所述聚丙烯腈溶液为将聚丙烯腈与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5混合，得聚丙烯腈溶液。所述静电纺丝条件为纺丝电压为20kV，接受距离为20cm，推进速率为1.0cm/h。
对比例：苏州某涂料有限公司生产的耐磨地板漆。
将实例1至4所得抗开裂耐磨地板漆与对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.耐磨性：将实例1至4所得抗开裂耐磨地板漆与对比例产品涂覆于基板上，固化后进行摩擦测试，室温摩擦10h后，测试磨损率，具体检测结果如表1所示；
2.抗开裂性：将实例1至4所得抗开裂耐磨地板漆与对比例产品涂覆于基板上，固化后测试抗折强度，具体检测结果如表1所示；
表1 耐金属离子腐蚀性和耐水性具体检查结果
检测内容 实例1 实例2 实例3 实例4 对比例
磨损率/% 2.0 11.3 10.0 8.0 16.5
抗折强度/MPa 88.8 74.6 75.7 79.6 70.5
由表1检测结果可知，本发明提供的抗开裂耐磨地板漆具有优异的耐磨性和抗开裂性能，具有优异的市场前景。

Claims (9)

1.一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：40～50份环氧树脂，30～60份溶剂，4～8份固化剂，4～6份分散剂，4～6份流平剂和20～30份添加剂；
所述添加剂的制备方法为：
将混合粉末煅烧，洗涤，干燥，得预处理粉末，将预处理粉末与水按质量比1：10～1：15混合，并加入预处理粉末质量2～3倍的醋酸铜，超声分散后，调节pH至8.5～10.0，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料于氢气氛围下煅烧，出料，得改性粉末；将乙酸亚锡与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5～1：8混合，得混合溶液，将混合溶液与聚丙烯腈溶液按质量比1：2混合，超声分散，得纺丝液，将纺丝液经静电纺丝后，得预处理纤维，将预处理纤维炭化，粉碎，过筛，得改性纤维；将改性纤维与改性粉末按质量比2：1～3：1混合，并于氩气氛围下煅烧，出料，粉碎过筛，得添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述环氧树脂为环氧树脂E-44或环氧树脂E-51中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述溶剂为二甲苯或甲苯中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述固化剂为甲苯二异氰酸酯，异弗尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述流平剂为硅油或聚二甲基硅氧烷中任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述混合粉末为将二氧化钛与碳酸钾按摩偶尔比3.5：1.0～4.0：1.0混合研磨，得混合粉末。
8.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述聚丙烯腈溶液为将聚丙烯腈与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：5～1：8混合，得聚丙烯腈溶液。
9.根据权利要求1所述的一种抗开裂耐磨地板漆，其特征在于：所述静电纺丝条件为纺丝电压为10～20kV，接受距离为10～20cm，推进速率为0.5～1.0cm/h。
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