CN112266724A - 一种用于跑步板耐摩层的涂料及其制备方法和跑步板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于跑步板耐磨层的涂料，包括如下重量份的组分：尼龙改性水溶性热固性树脂85‑92份、气相白炭黑0.1‑0.5份和助剂7.5‑22份，所述助剂包括硬脂酸钙、平平加O和滑石粉，所述硬脂酸钙的重量份为2‑5份，所述平平加O的重量份为0.5‑2份，所述滑石粉的重量份为5‑15份。本发明与现有技术中的三聚氰胺浸渍纸相比，能够不使用纸张，进而降低成本，有利保护森林。本发明所用材料都是价格较为低廉的，与三聚氰胺胶液相比，成本降低40%以上，且没有产生固体或液体废弃物，挥发成分为水，安全环保。本发明的耐磨层涂料与跑步板基材粘合度极为牢固，周长收缩小，断裂伸长率高，韧性好，耐磨性能佳，摩擦系数降低至0.09‑0.11之间。

Description

一种用于跑步板耐摩层的涂料及其制备方法和跑步板

技术领域

本发明涉及运动设备技术领域，具体涉及一种用于跑步板耐磨层的涂料及其制备方法和跑步板。

背景技术

目前跑步板的基材普遍采用中密度纤维板，其强度高、刚性好、价格低廉，是理想的跑板基材。为了提高跑步板的硬度和耐摩擦力，通常会在基材上增设耐磨层。目前大多厂家采用改性三聚氰胺甲醛树脂浸渍纸热帖至基材上表面形成耐磨层，其优点是工艺简单成熟，产品耐磨性好，但是存在摩擦系数高、断裂伸率低、易碎、收缩大的缺点，且浸渍纸需在较低温度下贮存，必须安装冷气设备，损耗大，而且即使冷库存储，存放时间也一般不能超过10天，对生产计划要求较高，其次浸渍纸的尺寸要比基材大，生产过程产生大量不可回收的固体废物，不环保。基于此，有必要提出一种用于跑步板耐磨层的涂料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于跑步板耐磨层的涂料及其制备方法和跑步板，旨在解决现有技术中跑步板耐磨层摩擦系数高、断裂伸长率低、易碎、固化收缩大的问题。

为了达到上述的目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于跑步板耐磨层的涂料，包括如下重量份的组分：尼龙改性水溶性热固性树脂85-92份、气相白炭黑0.1-0.5份和助剂7.5-22份，所述助剂包括硬脂酸钙、平平加O和滑石粉，所述硬脂酸钙的重量份为2-5份，所述平平加O的重量份为0.5-2份，所述滑石粉的重量份为5-15份。

本发明通过尼龙对水溶性热固性树脂进行改性，由于尼龙本身的热塑性能和具有优良的抗冲击性和抗溶解性，在本发明中采用尼龙对水溶性热固性树脂改性，能够将水溶性热固性树脂接枝到尼龙大分子的氮原子上，从而改善水溶性热固性树脂的脆性，提高其韧性，从而提高耐磨层涂料的韧性。气相白炭黑能够提高涂料粘度，降低涂料在基材板面的渗透性，提高基材与涂层的附着力。本发明通过将尼龙改性水溶性热固性树脂与气相白炭黑复配，起到协同增效的作用，能够大大提升跑步板正面耐磨层的耐磨性、防潮性和硬度，降低跑步带与耐磨层摩擦带来的损伤，延长跑步板寿命和提升使用者体验感。

本发明中硬脂酸钙作为脱模剂使用，使涂料在辊涂到跑步板时，不容易附着在机器设备上，容易与机器脱模。平平加O为表面活性剂，使其他成分在树脂中形成稳定的分散乳液，提高涂料的稳定性。滑石粉在本发明中作功能性填料，一方面使耐磨层更滑，降低摩擦系数，另一方面由于滑石粉比较廉价，能够降低涂料的成本。

进一步的，所述尼龙改性水溶性热固性树脂为尼龙6改性水溶性热固性树脂或尼龙66改性水溶性热固性树脂。在水溶性热固性树脂中加入尼龙6或尼龙66进行改性，能使跑步板耐磨层机械强度、耐热、耐磨性能更好，同时韧性和附着力也能明显提高，摩擦系数降低。尼龙6或尼龙66价格较廉价，能够降低涂料的成本。

进一步的，所述水溶性热固性树脂为酚醛树脂或脲醛树脂，所述酚醛树脂中树脂固含量为48%，所述脲醛树脂中树脂固含量为45%。

一般情况下，树脂合成反应结束后需进行真空干燥，在本发明中，由于耐磨层为涂料，直接涂布在跑步板基材上，其产品和工艺的特殊性决定，树脂合成反应结束后不干燥能更好的涂布在跑步板基材上，省去再次加热溶解的步骤，既简化了工艺也降低了成本，因此，树脂固含量较低比较合适，如若树脂固含量过高，则无法直接涂布在跑步板基材上，经过发明人大量实验发现，酚醛树脂中树脂固含量为48%，脲醛树脂中树脂固含量为45%，既能保持树脂的性能，又能简化工艺。如若酚醛树脂中树脂固含量低于48%，脲醛树脂中树脂固含量低于45%，则会降低树脂的黏度，降低其使用性能。

进一步的，所述滑石粉的目数为600-1000目。通过合理的设置滑石粉目数，能够进一步降低摩擦系数。

进一步的，所述助剂还包括颜料、氯化铵和过硫酸铵中的至少一种，所述颜料的重量份为2-10份，所述氯化铵的重量份为0.2-1份，所述过硫酸铵的重量份为0.1-0.5份。颜料起到调色作用，可根据实际需求采用不同颜色的颜料，颜料可以是固体颜料，也可以是液体颜料；氯化铵和过硫酸铵在本发明中作固化剂使用，通过添加氯化铵和过硫酸铵能够进一步提高涂料的抗冲击性能。

在其中一些实施例中，所述用于跑步板耐磨层的涂料包括如下重量份的组分：尼龙6改性酚醛树脂85-92份、硬脂酸钙2-5份、气相白炭黑0.1-0.5份、颜料2-10份、平平加o0.5-2份、滑石粉5-15份。

酚醛树脂是第一种完全意义上的人工合成高分子，以其优异的耐热性、阻燃性、力学强度，并兼有较低生产成本，在制造复合材料、木材粘结剂、涂料、摩擦材料、泡沫保温材料和烧蚀摩擦材料等领域应用广泛。酚醛树脂经固化后，由于其交联度很高、链段的刚性大，导致成型后的制品易开裂、韧性差，限制了在某些领域中的应用。本发明采用尼龙6改性酚醛树脂，树脂固化后，摩擦系数降低，抗冲性能提高，避免三聚氰胺耐磨层容易裂开的缺陷。

在其中一些实施例中，所述用于跑步板耐磨层的涂料包括如下重量份的组分：尼龙6改性脲醛树脂85-92份、硬脂酸钙2-5份、气相白炭黑0.1-0.5份、颜料2-10份、平平加o0.5-2份、滑石粉5-15份，氯化铵0.2-1份、过硫酸铵0.1-0.5份。

本发明还提供一种上述用于跑步板耐磨层的涂料的制备方法，按上述重量份称取尼龙改性水溶性热固性树脂、气相白炭黑和助剂，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到所述的用于跑步板耐磨层的涂料。本发明制备出来的涂料为流动状的胶液，能够更好的涂布在跑步板上。

本发明还提供一种跑步板，所述跑步板的顶面设有耐磨层，所述耐磨层由辊涂在跑步板顶面的上述用于跑步板耐磨层的涂料经热固化形成，所述热固化的温度为160-200℃，时间为15-30s。现有技术中，通常采用喷涂的方式将涂料涂布在基材上，但是喷涂比较浪费材料，损耗率在10%左右，成本较高，本发明采用辊涂的方式，较大的节省了材料，节省成本，而且辊涂时，转辊与跑步板接触，进一步提高涂料与跑步板基材粘合度。

本发明所提供的一种用于跑步板耐磨层的涂料及其制备方法和跑步板，相比于现有技术具有如下有益效果：

一、本发明通过尼龙对水溶性热固性树脂进行改性，由于尼龙本身的热塑性能和具有优良的抗冲击性和抗溶解性，在本发明中采用尼龙对水溶性热固性树脂改性，能够将水溶性热固性树脂接枝到尼龙大分子的氮原子上，从而改善水溶性热固性树脂的脆性，提高其韧性，进而提高耐磨层涂料的韧性，增强涂料的机械强度，使其耐热、耐磨性能更好，附着力明显提高，摩擦系数降低。同时将尼龙改性水溶性热固性树脂与气相白炭黑复配，起到协同增效的作用，能够大大提升跑步板正面耐磨层的耐磨性、防潮性和硬度，降低跑步带与耐磨层摩擦带来的损伤，延长跑步板寿命和提升使用者体验感。

二、本发明与现有技术中的三聚氰胺浸渍纸相比，能够不使用纸张，进而降低成本，有利保护森林。本发明所用材料都是价格较为低廉的，与三聚氰胺胶液相比，成本降低40%以上，且没有产生固体或液体废弃物，挥发成分为水，安全环保。本发明的耐磨层涂料与跑步板基材粘合度极为牢固，周长收缩小，断裂伸长率高，韧性好，耐磨性能佳，摩擦系数降低至0.09-0.11之间。

三、本发明的涂料中没有添加任何有机溶剂、游离的异氰酸、邻苯类增塑剂，不仅防水性能良好，而且对环境无污染，使用安全。

附图说明

图1为本发明涂料的制备与应用工艺流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

本发明还提供涂料的制备方法及其应用到跑步板耐磨层的工艺流程图，如图1所示，先对水溶性热固性树脂进行尼龙改性，将改性后的树脂与其余（硬脂酸钙、气相白炭黑、颜料、平平加、滑石粉、氯化铵和过硫酸铵等）原料混合，采用三辊研磨机进行研磨分散均匀，得到用于跑步板耐磨层的涂料，为流动状的胶液，将胶液采用辊涂的方式对跑步板基材的顶面进行涂布，经热固化干燥最终得到耐磨跑步板。本发明涂料制备工艺和涂布工艺简单，与现有技术中的三聚氰胺浸渍纸相比，能够不使用纸张，进而降低成本，有利保护森林。所用材料都是价格较为低廉的，与三聚氰胺胶液相比，成本降低40%以上，且没有产生固体或液体废弃物，挥发成分为水，安全环保。

实施例1

一种用于跑步板耐磨层的涂料，由如下重量份的组分组成：尼龙6改性酚醛树脂85份、硬脂酸钙5份、气相白炭黑0.5份、颜料10份、平平加O 0.5份、滑石粉15份，其中，滑石粉的目数为600目；

上述实施例涂料的制备方法，按上述重量份称取尼龙6改性酚醛树脂、硬脂酸钙、气相白炭黑、颜料、平平加O 和滑石粉，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到用于跑步板耐磨层的涂料；

一种跑步板，其顶面设有耐磨层，耐磨层由辊涂在跑步板顶面的上述实施例涂料经热固化形成，其中热固化的温度为200℃，时间为15s。

实施例2

一种用于跑步板耐磨层的涂料，由如下重量份的组分组成：尼龙66改性酚醛树脂92份、硬脂酸钙2份、气相白炭黑0.1份、颜料2份、平平加O 2份、滑石粉5份，其中，滑石粉的目数为1000目。

上述实施例涂料的制备方法，按上述重量份称取尼龙66改性酚醛树脂、硬脂酸钙、气相白炭黑、颜料、平平加O 和滑石粉，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到用于跑步板耐磨层的涂料；

一种跑步板，其顶面设有耐磨层，耐磨层由辊涂在跑步板顶面的上述实施例涂料经热固化形成，其中热固化的温度为160℃，时间为30s。

实施例3

一种用于跑步板耐磨层的涂料，由如下重量份的组分组成：尼龙6改性酚醛树脂88份、硬脂酸钙3份、气相白炭黑0.3份、颜料5份、平平加O 1份、滑石粉10份，其中，滑石粉的目数为800目。

上述实施例涂料的制备方法，按上述重量份称取尼龙6改性酚醛树脂、硬脂酸钙、气相白炭黑、颜料、平平加O 和滑石粉，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到用于跑步板耐磨层的涂料；

一种跑步板，其顶面设有耐磨层，耐磨层由辊涂在跑步板顶面的上述实施例涂料经热固化形成，其中热固化的温度为180℃，时间为25s。

实施例4

一种用于跑步板耐磨层的涂料，由如下重量份的组分组成：尼龙6改性脲醛树脂90份、硬脂酸钙4份、气相白炭黑0.2份、颜料4份、平平加O 1.5份、滑石粉8份，氯化铵0.4份、过硫酸铵0.2份，其中，滑石粉的目数为900目。

上述实施例涂料的制备方法，按上述重量份称取尼龙6改性脲醛树脂、硬脂酸钙、气相白炭黑、颜料、平平加O 、滑石粉、氯化铵和过硫酸铵，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到用于跑步板耐磨层的涂料；

一种跑步板，其顶面设有耐磨层，耐磨层由辊涂在跑步板顶面的上述实施例涂料经热固化形成，其中热固化的温度为190℃，时间为20s。

实施例5

一种用于跑步板耐磨层的涂料，由如下重量份的组分组成：尼龙6改性脲醛树脂87份、硬脂酸钙3.5份、气相白炭黑0.4份、颜料8份、平平加O 0.8份、滑石粉12份，氯化铵0.8份、过硫酸铵0.4份，其中，滑石粉的目数为700目。

上述实施例涂料的制备方法，按上述重量份称取尼龙6改性脲醛树脂、硬脂酸钙、气相白炭黑、颜料、平平加O 、滑石粉、氯化铵和过硫酸铵，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到用于跑步板耐磨层的涂料；

一种跑步板，其顶面设有耐磨层，耐磨层由辊涂在跑步板顶面的上述实施例涂料经热固化形成，其中热固化的温度为170℃，时间为18s。

实施例6

一种用于跑步板耐磨层的涂料，由如下重量份的组分组成：尼龙66改性脲醛树脂91份、硬脂酸钙4.5份、气相白炭黑0.3份、颜料6份、平平加O 1.2份、滑石粉14份，氯化铵0.5份、过硫酸铵0.3份，其中，滑石粉的目数为800目。

上述实施例涂料的制备方法，按上述重量份称取尼龙66改性脲醛树脂、硬脂酸钙、气相白炭黑、颜料、平平加O 、滑石粉、氯化铵和过硫酸铵，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到用于跑步板耐磨层的涂料；

一种跑步板，其顶面设有耐磨层，耐磨层由辊涂在跑步板顶面的上述实施例涂料经热固化形成，其中热固化的温度为160℃，时间为23s。

对比例1

与实施例3的不同之处在于，对比例1中的酚醛树脂未经尼龙改性。

对比例2

与实施例3的不同之处在于，对比例2中未添加气相白炭黑。

将实施例1-6制得的涂料与对比例1、对比例2和对比例3（市售三聚氰胺浸渍纸），进行性能测试，结果如下表1所示：

表1

由表1可知，实施例1-6的摩擦系数、断裂伸长率、抗弯曲强度、抗冲击强度均优于对比例1-3，说明本发明的耐磨性好、韧性好、硬度高，机械性能强。

在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种用于跑步板耐磨层的涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：尼龙改性水溶性热固性树脂85-92份、气相白炭黑0.1-0.5份和助剂7.5-22份；所述助剂包括硬脂酸钙、平平加O和滑石粉，所述硬脂酸钙的重量份为2-5份，所述平平加O的重量份为0.5-2份，所述滑石粉的重量份为5-15份。

2.根据权利要求1所述的用于跑步板耐磨层的涂料，其特征在于，所述尼龙改性水溶性热固性树脂为尼龙6改性水溶性热固性树脂或尼龙66改性水溶性热固性树脂。

3.根据权利要求2所述的用于跑步板耐磨层的涂料，其特征在于，所述水溶性热固性树脂为酚醛树脂或脲醛树脂，所述酚醛树脂中树脂固含量为48%，所述脲醛树脂中树脂固含量为45%。

4.根据权利要求1所述的用于跑步板耐磨层的涂料，其特征在于，所述滑石粉的目数为600-1000目。

5.根据权利要求3所述的用于跑步板耐磨层的涂料，其特征在于，所述助剂还包括颜料、氯化铵和过硫酸铵中的至少一种，所述颜料的重量份为2-10份，所述氯化铵的重量份为0.2-1份，所述过硫酸铵的重量份为0.1-0.5份。

6.根据权利要求5所述的用于跑步板耐磨层的涂料，其特征在于，所述用于跑步板耐磨层的涂料包括如下重量份的组分：尼龙6改性酚醛树脂85-92份、硬脂酸钙2-5份、气相白炭黑0.1-0.5份、颜料2-10份、平平加o 0.5-2份、滑石粉5-15份。

7.根据权利要求5所述的用于跑步板耐磨层的涂料，其特征在于，所述用于跑步板耐磨层的涂料包括如下重量份的组分：尼龙6改性脲醛树脂85-92份、硬脂酸钙2-5份、气相白炭黑0.1-0.5份、颜料2-10份、平平加o 0.5-2份、滑石粉5-15份，氯化铵0.2-1份、过硫酸铵0.1-0.5份。

8.一种用于跑步板耐磨层的涂料的制备方法，其特征在于，按重量份称取尼龙改性水溶性热固性树脂、气相白炭黑和助剂，一起加入三辊研磨机中研磨分散均匀，得到所述的用于跑步板耐磨层的涂料。

9.一种跑步板，其特征在于，所述跑步板的顶面设有耐磨层，所述耐磨层由辊涂在跑步板顶面的用于跑步板耐磨层的涂料经热固化形成，所述热固化的温度为160-200℃，时间为15-30s。

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