CN112724761A - 一种水性丙烯酸地坪涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及地坪涂料的领域，具体公开了一种水性丙烯酸地坪涂料及其制备方法。水性丙烯酸地坪涂料，按重量份包括丙烯酸乳液35‑55份、硫酸钡10‑20份、钛白粉3‑10份、石英粉15‑25份、分散剂0.32‑0.6份、润湿剂0.1‑0.15份、成膜助剂1‑3份、增稠剂0.1‑2.15份、色粉1‑5份、水10‑20份，所述成膜助剂为十六碳醇酯；其制备方法为：S1、将分散剂、增稠剂、湿润剂和水混合均匀制得混合液；S2、向混合液中加入丙烯酸乳液、硫酸钡、钛白粉、石英粉、色粉混合均匀，在搅拌条件下加入成膜助剂后制得水性丙烯酸地坪涂料。本申请的水性丙烯酸地坪涂料具有耐磨性高、防滑性能高的优点。

Description

一种水性丙烯酸地坪涂料及其制备方法
技术领域
本申请涉及地坪涂料的领域，更具体地说，它涉及一种水性丙烯酸地坪涂料及其制备方法。
背景技术
地坪涂料是用于防护及装饰地面的一种防护涂料，常分为单组份涂料和双组份涂料，其中双组分涂料在使用时需要临时将两种组分混合均匀，现混现用导致了施工步骤的增加，且双组分涂料一般只能做平面图形，无法做到拉花状态。单组份地坪涂料无需现配，使用方便，且能够拉花。
单组份的水性丙烯酸地坪涂料，又称为亚克力地坪涂料。水性丙烯酸地坪涂料通常是采用丙烯酸乳液作为基料，添加缔合增稠剂等各种助剂制得的地坪涂料。水性丙烯酸地坪涂料以其优良的耐碱性、耐用性、成本低而被大量用于户外的硬地球场，尤其是学校、小区等的户外篮球场、网球场、羽毛球场、防滑跑道、地面彩化等。
针对上述的相关技术，发明人发现：当前市售的水性丙烯酸地坪涂料的虽然耐碱性、耐用性较好，但是较低的耐磨性限制了水性丙烯酸地坪涂料的应用，因此亟需一种高耐磨性的水性丙烯酸地坪涂料。
发明内容
为了提高水性丙烯酸地坪涂料的耐磨性，本申请提供一种水性丙烯酸地坪涂料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种水性丙烯酸地坪涂料，采用如下的技术方案：
一种水性丙烯酸地坪涂料，按重量份包括丙烯酸乳液35-55份、硫酸钡10-20份、钛白粉3-10份、石英粉15-25份、分散剂0.32-0.6份、润湿剂0.1-0.15份、成膜助剂1-3份、增稠剂0.1-2.15份、色粉1-5份、水10-20份，所述成膜助剂为十六碳醇酯。
通过采用上述技术方案，由于采用十六碳醇酯作为成膜助剂，一方面十六碳醇酯能够促进单水性丙烯酸涂料的成膜，提高涂料的拉花效果，另一方面，十六碳醇酯的双脂键增加了涂料的流动性，且十六碳醇酯与丙烯酸乳液协同作用，分子间相互交联，增加了单水性丙烯酸涂料的均匀性，且提高了分子间的作用力，提高了单水性丙烯酸涂料的耐磨性。
优选的，所述分散剂包括腻子奶油分散剂和其他分散剂。
通过采用上述技术方案，腻子奶油分散剂与成膜助剂协同作用，在提高了原料分散均匀性的同时，提高了各原料之间连接的密实度，提高了原料的耐磨性及防滑性。
优选的，所述分散剂中腻子奶油分散剂的质量百分比为6.25-16.7％。
通过采用上述技术方案，控制分散剂中腻子奶油分散剂的配比，使分散剂、成膜助剂和其他原料之间的相容性较高，提高了水性丙烯酸涂料的附着力，使其耐磨性及防滑性有所提高。
优选的，所述其他分散剂选自AEO-9、HPMA中的一种或多种；更优选的，所述分散剂为腻子奶油分散剂、AEO-9和HPMA的混合物。
通过采用上述技术方案，AEO-9、HPMA与腻子奶油分散剂复配使用，一方面，进一步提高了各原料之间的相容性，另一方面，提高了水性丙烯酸涂料与基材的相容性，使施加于水性丙烯酸涂料作用得到缓冲，从而增加了水性丙烯酸涂料的耐磨性及防滑性。
优选的，所述增稠剂为羟乙基纤维素和水合硅酸铝镁的混合物。
通过采用上述技术方案，羟乙基纤维素与水合铝硅酸镁复配，提高了水性丙烯酸地坪涂料的粘度，使水性丙烯酸涂料的内聚力提高，并且羟乙基纤维素与水合硅酸铝镁复配后提高了水性丙烯酸涂料的相容性，从而提高了水性丙烯酸涂料机械性能的稳定性。
优选的，所述湿润剂为渗透剂JFC。
通过采用上述技术方案，渗透剂JFC在提高各原料之间相容性的同时，渗透剂JFC与增稠剂、十六碳醇酯之间形成交联网络结构，提高了水性丙烯酸涂料的内聚力，使其耐磨性提高。
优选的，所述硫酸钡的粒度为600-900目。
通过采用上述技术方案，控制硫酸钡的粒度，使其与增稠剂、润滑剂和成膜助剂之间的交联结构配合，减少了水性丙烯酸涂料的孔隙，增强了其内聚力，从而使其耐磨性、防滑性较优。
优选的，所述石英粉的粒度为200目。
通过采用上述技术方案，控制石英粉的粒度，使石英砂与钛白粉、增稠剂之间的交联效果得到优化，使其粘结性和内聚力提高，进一步提高了水性丙烯酸涂料的耐磨性及防滑性。
第二方面，本申请提供一种水性丙烯酸地坪涂料的制备方法，采用如下的技术方案：前述的一种水性丙烯酸地坪涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、将分散剂、增稠剂、湿润剂和水混合均匀制得混合液；
S2、向混合液中加入丙烯酸乳液、硫酸钡、钛白粉、石英粉、色粉混合均匀，在搅拌条件下加入成膜助剂后制得水性丙烯酸地坪涂料。
通过采用上述技术方案，使各原来分散更均匀，增加了单水性丙烯酸涂料的均匀性，且提高了分子间的作用力，提高了单水性丙烯酸涂料的耐磨性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用十六碳醇酯作为成膜助剂，促进了单水性丙烯酸涂料的成膜，提高涂料的拉花效果，且增加了涂料的流动性，提高了分子间的作用力，提高了单水性丙烯酸涂料的耐磨性；
2、本申请中优选采用腻子奶油分散剂，其与成膜助剂协同作用，在提高了原料分散均匀性的同时，提高了各原料之间连接的密实度，提高了原料的耐磨性及防滑性；
3、本申请中优选采用AEO-9、HPMA与腻子奶油分散剂复配使用，进一步提高了各原料之间的相容性，且提高了水性丙烯酸涂料与基材的相容性，使施加于水性丙烯酸涂料作用得到缓冲，从而增加了水性丙烯酸涂料的耐磨性及防滑性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
各实施例原料来源和规格见表1。
Figure BDA0002868354140000031
实施例
实施例1
一种水性丙烯酸地坪涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将0.6g分散剂、2g增稠剂、0.13g湿润剂和10g水混合均匀制得混合液；
S2、向混合液中加入43.27g丙烯酸乳液、15g硫酸钡、3g钛白粉、20g石英粉、3g色粉混合均匀，在搅拌条件下加入3g成膜助剂后制得水性丙烯酸地坪涂料。
所述分散剂为AEO-3,所述增稠剂为KG-201型增稠剂，所述湿润剂为十二烷基苯磺酸钠，所述硫酸钡的粒度为300目，所述石英粉的粒度为600目，所述丙烯酸乳液为WZ-707型，所述色粉为红色色粉。
实施例2-4
实施例2-4均已实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：原料组成和配比不同，具体见表2。
表2.实施例1-4原料组成和配比
Figure BDA0002868354140000041
实施例5
实施例5以实施例1为基础，与实施例1的区别仅在于：所述分散剂为0.3g腻子奶油分散剂和0.3g AEO-3的混合物。
实施例6-8
实施例6-8均以实施例5为基础，与实施例5的区别仅在于：分散剂中腻子奶油分散剂的质量百分比不同，具体见表3。
表3.实施例6-8腻子奶油分散剂的质量百分比
实施例 实施例6 实施例7 实施例8
腻子奶油分散剂(wt％) 6.25 16.7 10
实施例9
实施例9以实施例8为基础，与实施例8的区别仅在于：分散剂为0.06g腻子奶油分散剂和0.54g AEO-9的混合物。
实施例10
实施例10以实施例9为基础，与实施例9的区别仅在于：分散剂为0.06g腻子奶油分散剂、0.34g AEO-9和0.2g HPMA的混合物。
实施例11
实施例11以实施例10为基础，与实施例10的区别仅在于：增稠剂为0.1g羟乙基纤维素和1.9g水合硅酸铝镁的混合物。
实施例12
实施例12以实施例10为基础，与实施例10的区别仅在于：增稠剂为0.15g羟乙基纤维素和1.85g水合硅酸铝镁的混合物。
实施例13
实施例13以实施例12为基础，与实施例12的区别仅在于：湿润剂为渗透剂JFC。
实施例14-16
实施例14-16均以实施例13为基础，与实施例13的区别仅在于：硫酸钡的粒度不同，具体见表4。
表4.硫酸钡粒度
实施例 实施例14 实施例15 实施例16
硫酸钡粒度(目) 600 900 800
实施例17
实施例17以实施例16为基础，与实施例16的区别仅在于：石英粉的粒度为200目。
对比例
对比例1
对比例1以实施例4为基础，与实施例4的区别仅在于：以等量的十二碳醇酯代替十六碳醇酯。
所述十二碳醇酯的CAS号为25265-77-4，购自济南佳园市场鑫源化工经营部。
对比例2
对比例2以实施例4为基础，与实施例4的区别仅在于：以等量的丙二醇甲醚醋酸酯代替十六碳醇酯。
所述丙二醇甲醚醋酸酯的型号为PMA，购自山东林源化工有限公司。
对比例3
对比例3以实施例4为基础，与实施例4的区别仅在与：以等量的环氧树脂代替丙烯酸乳液。
所述环氧树脂在25℃下的粘度为500cps，购自廊坊安格防腐材料有限公司。
性能检测试验
按照JC/T 547的规定制作混凝土板试件，混凝土板试件的尺寸为400mm×110mm×40mm，养护24h后将水性丙烯酸涂布于混凝土板试件表面，涂布量为42g/mm2，干燥得到涂布有水性丙烯酸涂料的混凝土板试件。所用水性丙烯酸涂料来源于实施例1-17、对比1-3。
对涂布有水性丙烯酸涂料的混凝土板试件进行如下的性能测试：
耐磨性测试：按照GB/T 22374-2018规定的测试方法对试件的耐磨性进行测试，测试结果见表5。
防滑性测试：按照GB/T 22374-2018规定的测试方法对试件的防滑性进行测试，测试结果见表5。
拉伸粘结强度测试：按照GB/T 22374-2018规定的测试方法对试件的拉伸粘结强度进行测试，测试结果见表5。
铅笔硬度测试：按照GB/T 22374-2018规定的测试方法对试件的铅笔硬度进行测试，测试结果见表5。
耐水性测试：按照GB/T 22374-2018规定的测试方法对试件的耐水性进行测试，测试结果见表6。
表5.实施例1-17、对比1-3测试结果
Figure BDA0002868354140000061
Figure BDA0002868354140000071
表6.实施例1-17、对比1-3耐水性测试结果
实施例 耐水性
实施例1 不起泡，不剥落，无变色
实施例2 不起泡，不剥落，无变色
实施例3 不起泡，不剥落，无变色
实施例4 不起泡，不剥落，无变色
实施例5 不起泡，不剥落，无变色
实施例6 不起泡，不剥落，无变色
实施例7 不起泡，不剥落，无变色
实施例8 不起泡，不剥落，无变色
实施例9 不起泡，不剥落，无变色
实施例10 不起泡，不剥落，无变色
实施例11 不起泡，不剥落，无变色
实施例12 不起泡，不剥落，无变色
实施例13 不起泡，不剥落，无变色
实施例14 不起泡，不剥落，无变色
实施例15 不起泡，不剥落，无变色
实施例16 不起泡，不剥落，无变色
实施例17 不起泡，不剥落，无变色
对比例1 不起泡，不剥落，有轻微变色
对比例2 不起泡，轻微剥落，有变色
对比例2 轻微起泡，不剥落，有变色
分析以上测试数据可知：
对比实施例1-4的数据，实施例1为最佳实施例。
对比例1-3的耐磨性、防滑性、耐水性均比实施例4差，说明采用十六碳醇酯作为成膜助剂，一方面能够促进单水性丙烯酸涂料的成膜，提高涂料的拉花效果，另一方面，十六碳醇酯的双脂键增加了涂料的流动性，且十六碳醇酯与丙烯酸乳液协同作用，分子间相互交联，增加了单水性丙烯酸涂料的均匀性，且提高了分子间的作用力，提高了单水性丙烯酸涂料的耐磨性。
实施例5的耐磨性、防滑性均优于实施例1，说明腻子奶油分散剂与成膜助剂能够协同作用，在提高了原料分散均匀性的同时，提高了各原料之间连接的密实度，提高了原料的耐磨性及防滑性。
实施例6-8的耐磨性、防滑性均优于实施例5，说明控制分散剂中腻子奶油分散剂的配比，使分散剂、成膜助剂和其他原料之间的相容性较高，提高了水性丙烯酸涂料的附着力，使其耐磨性及防滑性有所提高。
实施例9的耐磨性、防滑性均优于实施例8，实施例10的耐磨性、防滑性均优于实施例9，说明AEO-9、HPMA与腻子奶油分散剂复配使用，一方面，进一步提高了各原料之间的相容性，另一方面，提高了水性丙烯酸涂料与基材的相容性，使施加于水性丙烯酸涂料作用得到缓冲，从而增加了水性丙烯酸涂料的耐磨性及防滑性。
实施例11-12的耐磨性、防滑性均优于实施例10，说明羟乙基纤维素与水合铝硅酸镁复配，提高了水性丙烯酸地坪涂料的粘度，使水性丙烯酸涂料的内聚力提高，并且羟乙基纤维素与水合硅酸铝镁复配后提高了水性丙烯酸涂料的相容性，从而提高了水性丙烯酸涂料机械性能的稳定性。
实施例13的耐磨性、防滑性均优于实施例12，说明渗透剂JFC在提高各原料之间相容性的同时，渗透剂JFC与增稠剂、十六碳醇酯之间形成交联网络结构，提高了水性丙烯酸涂料的内聚力，使其耐磨性提高。
实施例14-16的耐磨性、防滑性均优于实施例13，说明控制硫酸钡的粒度，使其与增稠剂、润滑剂和成膜助剂之间的交联结构配合，减少了水性丙烯酸涂料的孔隙，增强了其内聚力，从而使其耐磨性、防滑性较优，当硫酸钡的粒度为800目时效果最明显。
实施例17的耐磨性、防滑性均优于实施例16，说明控制石英粉的粒度，使石英砂与钛白粉、增稠剂之间的交联效果得到优化，使其粘结性和内聚力提高，进一步提高了水性丙烯酸涂料的耐磨性及防滑性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于，按重量份包括丙烯酸乳液35-55份、硫酸钡10-20份、钛白粉3-10份、石英粉15-25份、分散剂0.32-0.6份、润湿剂0.1-0.15份、成膜助剂1-3份、增稠剂0.1-2.15份、色粉1-5份、水10-20份，所述成膜助剂为十六碳醇酯。
2.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于：所述分散剂包括腻子奶油分散剂和其他分散剂。
3.根据权利要求2所述的一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于：所述分散剂中腻子奶油分散剂的质量百分比为6.25-16.7%。
4.根据权利要求2所述的一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于：所述其他分散剂选自AEO-9、HPMA中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于：所述增稠剂为羟乙基纤维素和水合硅酸铝镁的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于：所述湿润剂为渗透剂JFC。
7.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于：所述硫酸钡的粒度为600-900目。
8.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸地坪涂料，其特征在于：所述石英粉的粒度为200目。
9.权利要求1-8任一项所述的一种水性丙烯酸地坪涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、将分散剂、增稠剂、湿润剂和水混合均匀制得混合液；
S2、向混合液中加入丙烯酸乳液、硫酸钡、钛白粉、石英粉、色粉混合均匀，在搅拌条件下加入成膜助剂后制得水性丙烯酸地坪涂料。
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