CN111073419A - 一种金属底材用环保耐磨涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属底材用环保耐磨涂料，按重量配比包括如下组分：A组：聚氨酯改性丙烯酸树脂40‑50份、水溶性酚醛树脂20‑30份、水性环氧树脂25‑35份；B组：金刚砂10‑15份、纳米二氧化钛5‑8份、纳米三氧化二铝8‑15份；C组：丁腈乳胶8‑12份、羧甲基纤维素3‑5份、消泡剂2‑5份、乙二醇丁醚30‑40份、分散剂0.4‑1份、PH调节剂0.6‑1.2份；本发明采用聚氨酯改性丙烯酸树脂、水溶性酚醛树脂和水性环氧树脂复合形成树脂混合物，作为该涂料的混合物之一，采用金刚砂、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝混合作为该涂料的混合物之一，两混合物复合形成的该涂料具有优良的耐磨、环保性能以及良好的粘结性，而且成膜速度快，附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长。

Description

一种金属底材用环保耐磨涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属底材生产加工相关领域，具体为一种金属底材用环保耐磨涂料及其制备方法。
背景技术
目前在机械制造等部件加工相关领域，金属底材的应用必不可少；金属底材的质量直接影响工件的使用性能。利用金属底材制造的产品，往往要进行金属底材的表面处理，主要包括抛光处理、电镀处理、化学镀处理、热处理、喷涂等等。在实际应用中，金属底材需要经受往复摩擦等外部因素的考验，因此在喷涂环节，涂料需要具备良好的耐磨性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属底材用环保耐磨涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种金属底材用环保耐磨涂料，按重量配比包括如下组分：
A组：聚氨酯改性丙烯酸树脂40-50份、水溶性酚醛树脂20-30份、水性环氧树脂25-35份；
B组：金刚砂10-15份、纳米二氧化钛5-8份、纳米三氧化二铝8-15份；
C组：丁腈乳胶8-12份、羧甲基纤维素3-5份、消泡剂2-5份、乙二醇丁醚30-40份、分散剂0.4-1份、PH调节剂0.6-1.2份。
本发明还提供一种金属底材用环保耐磨涂料的制备方法，包括如下具体步骤：
S1：按重量配比取C组分中的羧甲基纤维素、消泡剂、乙二醇丁醚和分散剂，加入到容器中，充分混合搅拌后得到助剂混合液；
S2：按重量配比取A组分中的聚氨酯改性丙烯酸树脂、水溶性酚醛树脂和水性环氧树脂在搅拌釜中混合，加入适量去离子水溶，并在40-45℃的条件下，以400-2000rpm的转速下搅拌5010min，得到树脂混合浆料；
S3：将步骤S1中得到的助剂混合液的五分之三份加入到上述得到的树脂混合浆料中，在400-1200rpm的转速下，搅拌15-30min，得到混合物一；
S4：按重量配比取B组分中的金刚砂、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝，加入至球磨机中充分研磨5-10min后，转入至搅拌釜中，加入步骤S1中得到的助剂混合液的五分之二份，分散处理后得到混合物二；
S5：将上述得到的混合物一和混合物二放入混料机中，并加入丁腈乳胶，高速剪切混合分散后，加入PH调节剂调节PH为9-9.5即可
作为本发明一种优选的技术方案，所述金刚砂选用绿碳化硅微粉，其粒径为50-100um。
作为本发明一种优选的技术方案，所述消泡剂为聚醚消泡剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述分散剂为有机多聚磷酸类分散剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝的粒径为10-100nm，金刚砂的粒径为150-200um。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S4中分散处理的具体操作为：先以2000-2500r/min的转速高速分散8-12min，再超声分散8-12min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用聚氨酯改性丙烯酸树脂、水溶性酚醛树脂和水性环氧树脂复合形成树脂混合物，作为该涂料的混合物之一，环保性好，具有优异的阻燃和耐磨性能，而且成膜速度快，还具有较好耐老化性能及耐化学腐蚀性能，附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长；采用金刚砂、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝混合作为该涂料的混合物之一，硬度高，均匀性好，耐磨、抗刮性能优异，可增大涂料的机械强度和表面硬度；两混合物复合形成的该涂料具有优良的耐磨、环保性能以及良好的粘结性。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：本发明提供一种技术方案：一种金属底材用环保耐磨涂料，按重量配比包括如下组分：
A组：聚氨酯改性丙烯酸树脂40-50份、水溶性酚醛树脂20-30份、水性环氧树脂25-35份；
B组：金刚砂10-15份、纳米二氧化钛5-8份、纳米三氧化二铝8-15份；
C组：丁腈乳胶8-12份、羧甲基纤维素3-5份、消泡剂2-5份、乙二醇丁醚30-40份、分散剂0.4-1份、PH调节剂0.6-1.2份。
本发明还提供一种金属底材用环保耐磨涂料的制备方法，包括如下具体步骤：
S1：按重量配比取C组分中的羧甲基纤维素、消泡剂、乙二醇丁醚和分散剂，加入到容器中，充分混合搅拌后得到助剂混合液；
S2：按重量配比取A组分中的聚氨酯改性丙烯酸树脂、水溶性酚醛树脂和水性环氧树脂在搅拌釜中混合，加入适量去离子水溶，并在40-45℃的条件下，以400-2000rpm的转速下搅拌5010min，得到树脂混合浆料；
S3：将步骤S1中得到的助剂混合液的五分之三份加入到上述得到的树脂混合浆料中，在400-1200rpm的转速下，搅拌15-30min，得到混合物一；
S4：按重量配比取B组分中的金刚砂、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝，加入至球磨机中充分研磨5-10min后，转入至搅拌釜中，加入步骤S1中得到的助剂混合液的五分之二份，分散处理后得到混合物二；
S5：将上述得到的混合物一和混合物二放入混料机中，并加入丁腈乳胶，高速剪切混合分散后，加入PH调节剂调节PH为9-9.5即可
进一步的，所述金刚砂选用绿碳化硅微粉，其粒径为50-100um。
进一步的，所述消泡剂为聚醚消泡剂。
进一步的，所述分散剂为有机多聚磷酸类分散剂。
进一步的，所述纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝的粒径为10-100nm，金刚砂的粒径为150-200um。
进一步的，步骤S4中分散处理的具体操作为：先以2000-2500r/min的转速高速分散8-12min，再超声分散8-12min。
本发明采用聚氨酯改性丙烯酸树脂、水溶性酚醛树脂和水性环氧树脂复合形成树脂混合物，作为该涂料的混合物之一，环保性好，具有优异的阻燃和耐磨性能，而且成膜速度快，还具有较好耐老化性能及耐化学腐蚀性能，附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长；采用金刚砂、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝混合作为该涂料的混合物之一，硬度高，均匀性好，耐磨、抗刮性能优异，可增大涂料的机械强度和表面硬度；两混合物复合形成的该涂料具有优良的耐磨、环保性能以及良好的粘结性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种金属底材用环保耐磨涂料，其特征在于，按重量配比包括如下组分：
A组：聚氨酯改性丙烯酸树脂40-50份、水溶性酚醛树脂20-30份、水性环氧树脂25-35份；
B组：金刚砂10-15份、纳米二氧化钛5-8份、纳米三氧化二铝8-15份；
C组：丁腈乳胶8-12份、羧甲基纤维素3-5份、消泡剂2-5份、乙二醇丁醚30-40份、分散剂0.4-1份、PH调节剂0.6-1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种金属底材用环保耐磨涂料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1：按重量配比取C组分中的羧甲基纤维素、消泡剂、乙二醇丁醚和分散剂，加入到容器中，充分混合搅拌后得到助剂混合液；
S2：按重量配比取A组分中的聚氨酯改性丙烯酸树脂、水溶性酚醛树脂和水性环氧树脂在搅拌釜中混合，加入适量去离子水溶，并在40-45℃的条件下，以400-2000rpm的转速下搅拌5010min，得到树脂混合浆料；
S3：将步骤S1中得到的助剂混合液的五分之三份加入到上述得到的树脂混合浆料中，在400-1200rpm的转速下，搅拌15-30min，得到混合物一；
S4：按重量配比取B组分中的金刚砂、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝，加入至球磨机中充分研磨5-10min后，转入至搅拌釜中，加入步骤S1中得到的助剂混合液的五分之二份，分散处理后得到混合物二；
S5：将上述得到的混合物一和混合物二放入混料机中，并加入丁腈乳胶，高速剪切混合分散后，加入PH调节剂调节PH为9-9.5即可。
3.根据权利要求1所述的一种金属底材用环保耐磨涂料，其特征在于，所述金刚砂选用绿碳化硅微粉,其粒径为50-100um。
4.根据权利要求1所述的一种金属底材用环保耐磨涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种金属底材用环保耐磨涂料，其特征在于，所述分散剂为有机多聚磷酸类分散剂。
6.根据权利要求1所述的一种金属底材用环保耐磨涂料，其特征在于，所述纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝的粒径为10-100nm，金刚砂的粒径为150-200um。
7.根据权利要求2所述的一种金属底材用环保耐磨涂料的制备方法，其特征在于，步骤S4中分散处理的具体操作为：先以2000-2500r/min的转速高速分散8-12min，再超声分散8-12min。
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