CN109456634A - 一种耐磨涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料。本发明具有优异的耐磨性能。

Description

一种耐磨涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种耐磨涂料的制备方法。
背景技术
随着现代科学技术的发展，人造卫星、宇宙飞船、高速列车、汽轮机和发动机的叶轮、舰船的螺旋桨、水轮发电机的叶片以及船舶的甲板、建筑物的地板、路标漆等，都受到高速气流、砂石和水流的冲刷及机械力的作用，材料的磨损相当严重，为延长使用寿命，材料表面需要涂覆耐磨涂料，耐磨涂料是新型涂料领域中的核心，对现代涂料工业与技术的发展起着重要的推动和支撑作用。在全球现代涂料工业与技术的研究领域中，耐磨涂料占25-35％，已成为世界各国新型涂料领域研究发展的重点，目前随着耐磨涂料应用领域不断扩大，现有的耐磨涂料已经无法满足需求，如何制备一种耐磨强度大，成本低，制备方法简单的涂料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨涂料的制备方法。本发明具有优异的耐磨性能。
本发明提出的一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：
S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；
S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；
S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料。
优选地，S1中，高碘酸钠溶液的质量分数为8-15wt％。
优选地，S1中，避光反应的温度为40-45℃，时间为2-3h。
优选地，S1中，丙三醇溶液的浓度为0.3-0.6mol/L。
优选地，S1中，浸渍的时间为1.5-2h。
优选地，S2中，取木质素，加入70-75wt％的二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，55-65℃下搅拌反应2-3h，得到耐磨剂。
优选地，S2中，木质素与二氧六环水溶液的质量体积比(g/ml)为1：10-15。
优选地，S2中，木质素与改性麻纤维的质量比为1：0.3-0.6。
优选地，S3中，将溶剂加热至30-40℃，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温至80-90℃，保温30-40min，得到耐磨涂料。
本发明的原料包括丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，各原料相容性好，能够赋予本发明良好的基础性能。本发明耐磨剂的制备过程中，将木质素与改性后的麻纤维进行反应，由于在麻纤维的改性过程中，麻纤维与高碘酸钠发生氧化反应，能够在麻纤维分子结构中引入醛基，一方面能够改善麻纤维的亲水性，使其与丙烯酸丁酯配合作用，有效提升本发明的延伸性；另一方面，引入醛基的麻纤维与木质素进行缩合反应，既提高了木质素的活性，还增强了木质素之间以及木质素与丙烯酸丁酯、聚酯树脂之间的黏结力，进而提高了各原料之间的机械咬合力，进而提高了本发明的耐磨性能。此外，麻纤维与加入的玻璃纤维配合作用，具有协效作用，两者在丙烯酸丁酯、聚酯树脂中相互牵连、搭接形成多维网状结构，当摩擦方向与纤维方向一致时，由于纤维本身非常光滑，势必会降低涂层的摩擦系数，降低摩擦温升，从而更进一步提高本发明的耐磨性；当摩擦方向跨越纤维时，纤维本身具有很高的抗拉强度，不易被磨损断裂，当磨损导致裂缝产生时，纤维跨越裂缝起到传递荷载的作用，同时会减缓裂缝尖端的应力集中，使应力分布趋于均匀，裂缝的扩展得到有效控制，从而更进一步提高本发明的耐磨性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：
S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；
S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；
S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料。
实施例2
一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：
S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；
S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；
S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料；
其中，S1中，高碘酸钠溶液的质量分数为10wt％。
实施例3
一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：
S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；
S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；
S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料；
其中，S1中，高碘酸钠溶液的质量分数为13wt％；
S1中，避光反应的温度为42℃，时间为2.5h；
S1中，丙三醇溶液的浓度为0.4mol/L；
S1中，浸渍的时间为1.8h；
S2中，取木质素，加入73wt％的二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，60℃下搅拌反应2.5h，得到耐磨剂；
S2中，木质素与二氧六环水溶液的质量体积比(g/ml)为1：12；
S2中，木质素与改性麻纤维的质量比为1：0.5；
S3中，将溶剂加热至35℃，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温至85℃，保温35min，得到耐磨涂料。
实施例4
一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：
S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；
S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；
S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料；
其中，S1中，高碘酸钠溶液的质量分数为8wt％；
S1中，避光反应的温度为45℃，时间为2h；
S1中，丙三醇溶液的浓度为0.6mol/L；
S1中，浸渍的时间为1.5h；
S2中，取木质素，加入75wt％的二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，55℃下搅拌反应3h，得到耐磨剂；
S2中，木质素与二氧六环水溶液的质量体积比(g/ml)为1：10；
S2中，木质素与改性麻纤维的质量比为1：0.6；
S3中，将溶剂加热至30℃，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温至90℃，保温30min，得到耐磨涂料。
实施例5
一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：
S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；
S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；
S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料；
其中，S1中，高碘酸钠溶液的质量分数为15wt％；
S1中，避光反应的温度为40℃，时间为3h；
S1中，丙三醇溶液的浓度为0.3mol/L；
S1中，浸渍的时间为2h；
S2中，取木质素，加入70wt％的二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，65℃下搅拌反应2h，得到耐磨剂；
S2中，木质素与二氧六环水溶液的质量体积比(g/ml)为1：15；
S2中，木质素与改性麻纤维的质量比为1：0.3；
S3中，将溶剂加热至40℃，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温至80℃，保温40min，得到耐磨涂料。
对比例1
一种耐磨涂料的制备方法，所述方法包括下述步骤：将溶剂加热至40℃，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温至80℃，保温40min，得到耐磨涂料。
试验例1
分别对实施例1-5得到的耐磨涂料以及对比例1得到的耐磨涂料在往复式试验机中进行耐磨性能测试，结果如下表：
项目 2000次损耗(g/cm<sup>2</sup>) 3000次损耗(g/cm<sup>2</sup>)
实施例1 0.0049 0.0075
实施例2 0.0048 0.0072
实施例3 0.0047 0.0077
实施例4 0.0043 0.0073
实施例5 0.0045 0.0074
对比例1 0.0182 0.0328
由上表可以看出，本发明具有优异的耐磨性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐磨涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
S1、取麻纤维，加入高碘酸钠溶液，避光反应，将反应后的麻纤维在丙三醇溶液中浸渍后，用去离子水洗涤，干燥，得到改性麻纤维；
S2、取木质素，加入二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，搅拌反应，得到耐磨剂；
S3、将溶剂加热，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温，保温，得到耐磨涂料。
2.根据权利要求1所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S1中，高碘酸钠溶液的质量分数为8-15wt％。
3.根据权利要求1或2所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S1中，避光反应的温度为40-45℃，时间为2-3h。
4.根据权利要求1或2所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S1中，丙三醇溶液的浓度为0.3-0.6mol/L。
5.根据权利要求1或2所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S1中，浸渍的时间为1.5-2h。
6.根据权利要求1或2所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S2中，取木质素，加入70-75wt％的二氧六环水溶液，搅拌溶解，加入改性麻纤维，55-65℃下搅拌反应2-3h，得到耐磨剂。
7.根据权利要求1或2所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S2中，木质素与二氧六环水溶液的质量体积比(g/ml)为1：10-15。
8.根据权利要求1或2所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S2中，木质素与改性麻纤维的质量比为1：0.3-0.6。
9.根据权利要求1或2所述耐磨涂料的制备方法，其特征在于，S3中，将溶剂加热至30-40℃，加入丙烯酸丁酯、二氧化硅、乙基纤维素、聚酯树脂、耐磨剂、聚丙烯酸、碳化硅、玻璃纤维、成膜剂，搅拌均匀，升温至80-90℃，保温30-40min，得到耐磨涂料。
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