CN115466598B - 一种清洁环保通用型防滑剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防滑产品的技术领域，具体涉及到一种清洁环保通用型防滑剂及其制备方法。按重量份计，其防滑剂的成分至少包括果酸10‑15份，氟盐5‑10份，表面活性剂5‑8份，保湿剂0.2‑0.8份，抗氧剂1‑3份，分散剂0.2‑0.8份，余量为水。本发明还提供了该防滑剂的制备方法。本发明制备的防滑剂，通过选用果酸来替代传统防滑剂所使用的具有毒性的草酸，能够极大降低防滑剂对环境的污染。通过利用果酸与氟盐相互抑制水解的机理以及复合表面活性剂，使得该防滑剂用于各种地面基材时具有摩擦系数高，持久率好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及防滑产品的技术领域IPC分类号：C09D，具体涉及到一种清洁环保通用型防滑剂及其制备方法。
背景技术
随着我国城市化发展速度的加快，城市和家庭地面被各种基材给覆盖。目前，地面一般为水泥地或者是由地砖铺成，其中，地砖的种类又种类繁多，比如瓷砖，石材，水磨石等。由于我国人口主要密集在经济发达的城市，而大部分经济发达的城市主要位于亚热带气候地段，常年雨水较多，空气潮湿，造成地面湿滑，进而增加了行人滑倒的几率。据统计，我国每年有4000多万老人至少滑倒一次，对老人过构成了极大的身体健康危害，因此地面防滑已成为公共安全的重大问题。
目前，为了使地面具有防滑功能，一种方法是将地面制成具有宏观的凹凸起伏不平的结构，利用这种结构和鞋底在压力下产生的机械咬合作用来提高摩擦系数，但是这种方法破坏了地面的的装饰效果。另一种方法是在地面上涂抹防滑剂，利用附着在地面的防滑剂提高摩擦系数。目前市场上的防滑剂具有以下缺点：1、防滑剂层会随着使用时间的延长而逐渐被磨损而失去防滑作用；2、防滑剂产品主要原材料是草酸，草酸具有剧毒，会对地下水造成严重的污染；3、防滑剂的用途比较单一，有的防滑剂只适用于室内地面；4、耐污能力下降，更易残留污渍，且不易清洗。
专利申请号201811484566.0的专利公开了一种大理石地砖抗污防滑剂，包括pKa为2～4的酸、氟盐、非离子表面活性剂、光亮剂、助剂和水。该防滑剂用于大理石基材的地砖时具有良好的防滑系数以及耐污性能，然而在其他材质基体上的防滑以及耐污性能差。
专利申请号201810178159.0的专利公开了一种地面防滑剂，包括无机酸、有机酸、表面活性剂、增稠剂、色料和水。该防滑剂着重于用途广泛而其防滑性能不佳。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明第一个方面提供了一种清洁环保通用型防滑剂，按重量份计，至少包括如下组分：果酸10-15份，氟盐5-10份，表面活性剂5-8份，保湿剂0.2-0.8份，抗氧剂1-3份，分散剂0.2-0.8份，余量为水。
在一种优选的实施方式中，所述清洁环保通用型防滑剂，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：果酸12份，氟盐8份，表面活性剂6份，保湿剂0.5份，抗氧剂2份，分散剂0.3份，余量为水。
果酸
本发明中，所述果酸是从水果中提取的各种有机酸，是存在于多种天然水果或酸奶中的有效成分。
在一种优选的实施方式中，所述果酸为甘醇酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、杏仁酸中的一种或几种。
在一种更优选的实施方式中，所述果酸为酒石酸。
在一种最优选的实施方式中，所述酒石酸为DL-酒石酸(CAS号为133-37-9)。
本方案中，由于果酸是一种弱酸且具有绿色环保无污染等特性，通过选用果酸来替代传统防滑剂所使用的具有毒性的草酸，能够极大降低防滑剂对环境的污染。
氟盐
在一种优选的实施方式中，所述氟盐为氟化钠和/或氟化钾。
在一种更优选的实施方式中，所述氟盐为氟化钠(CAS号为7681-49-4)。
本方案中，采用氟盐来代替现有普遍使用的具有腐蚀性的氢氟酸，使本发明得到的防滑剂极大增加了运输和使用过程中的安全性，同时氟盐中的氟离子会与地板砖中所含的的硅酸盐成分起化学反应，生成氟化硅气体溢出，化学反应的直接效果是使得地板表面形成许多纳米级的微孔结构，从而达到防滑效果。此外，果酸的存在能够有效抑制氟离子产生的速率，进而减缓氟离子与硅酸盐的反应速率，使得地板表面所获得的微孔尺寸更加小且致密，小的微孔尺寸能够增大地板表面的比表面积，当地板表面遇水或油渍时，大的比表面积极大的提高地板表面与脚底接触之间所形成的负压，进而极大地增加防滑剂的防滑效果，此外该防滑剂在使用时不会改变深色底材的颜色，极大增加了地面基材的美观性。
表面活性剂
本发明中，所述表面活性剂是指是能使目标溶液表面张力显著下降的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂为复合型表面活性剂，所述复合型表面活性剂为非离子型表面活性剂与阴离子表面活性剂复合，所述非离子型表面活性剂与阴离子表面活性剂的质量比为(0.5～3):1。
在一种优选的实施方式中，所述非离子型表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚、异辛醇硫酸钠、辛醇聚氧乙烯醚中的一种或几种
在一种优选的实施方式中，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸三乙醇胺和/或十二烷基苯磺酸钠。
在一种更优选的实施方式中，所述非离子型表面活性剂为异辛醇硫酸钠(CAS号为126-92-1)，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸三乙醇胺(CAS号为27323-41-7)，其中异辛醇硫酸钠和十二烷基苯磺酸三乙醇胺的质量比为1:1。
本申请人发现，当表面活性剂采用非离子型表面活性剂与阴离子表面活性剂进行复合的复合型表面活性剂时，能够提高防滑剂的使用寿命，申请人认为该复合型表面活性剂能够促进果酸和氟盐向地板中的渗透深度，即使随着时间推移，地板的表面部分磨损，但由于果酸与氟盐已深入到地板内部，并使得其内部已有的结构改变，因而可保持长久防滑效果。此外，申请人还发现复合型表面活性剂不仅能够提高防滑剂的使用寿命，而且还能起到自清洁环保作用。
保湿剂
在一种优选的实施方式中，所述保湿剂为多元醇、改性硅油、有机酸、吡咯烷酮羧酸钠、乳酸盐中的一种或多种。
在一种更优选的实施方式中，所述保湿剂为多元醇，所述多元醇为丁二醇、丙二醇和丙三醇中的一种或几种。
在一种最优选的实施方式中，所述保湿剂为丁二醇与丙三醇的复合物，所述丁二醇与丙三醇(CAS号为56-81-5)的质量比为2:1。
所述丁二醇为2,3-丁二醇(CAS号为513-85-9)。
抗氧剂
本发明中，所述抗氧剂，是指在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。
在一种优选的实施方式中，所述抗氧剂为柠檬酸钠、2(2羟基3,5二特戊基苯基)苯并三唑、2,6-二叔丁基对甲基苯酚中的一种或几种。
在一种更优选的实施方式中，所述抗氧剂为柠檬酸钠(CAS号为6132-04-3)。
通过添加抗氧化剂，能够使防滑剂具有一定的抗氧化性能够延长其使用寿命，而且具有免涂蜡的功能，使用后具有高的光泽度。
分散剂
本发明中，分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。
在一种优选的实施方式中，所述分散剂为乙二醇乙醚、二乙醇胺、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
在一种更优选的实施方式中，所述分散剂为乙二醇乙醚(CAS号为110-80-5)与二乙醇胺(CAS号为111-42-2)的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为(2～5)：1。
在一种最优选的实施方式中，所述分散剂为乙二醇乙醚与二乙醇胺的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为3：1。
本发明的第二个方面提供了一种清洁环保通用型防滑剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
有益效果
1、通过使用复合型表面活性剂，一方面能够促进果酸和氟盐向地板中的渗透深度，从而提高防滑剂的使用寿命，另一方面同时起到自清洁环保作用。
2、本发明提供的为第六代通用环保防滑剂适用性广，耐污、环保且无污染可用于瓷砖，石材，水泥地，水磨石等基材且不改变基材的颜色。
3、本发明提供的防滑剂所使用的原料成分均为无毒，无挥发性物质，因此在使用时具有环保、无气味等优点。
4、通过添加抗氧化剂，能够使防滑剂具有一定的抗氧化性能够延长其使用寿命，而且具有免涂蜡的功能，使用后具有高的光泽度。
5、通过选用果酸来替代传统防滑剂所使用的具有毒性的草酸，能够极大降低防滑剂对环境的污染。
6、通过果酸对氟盐中氟离子产生速率的抑制，进而减缓氟离子与硅酸盐的反应速率，使得所获得的微孔尺寸更加小且致密，小的微孔尺寸能够增大地板表面的比表面积，当地板表面遇水或油渍时，大的比表面积极大的提高地板表面与脚底接触之间所形成的负压，进而极大地增加防滑剂的防滑效果，此外该防滑剂在使用时不会改变深色底材的颜色，极大增加了地面基材的美观性。
具体实施方式
实施例1
实施例1提供了一种清洁环保通用型防滑剂，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：果酸12份，氟盐8份，表面活性剂6份，保湿剂0.5份，抗氧剂2份，分散剂0.3份，水50份。
所述果酸为DL-酒石酸(CAS号为133-37-9)；
所述氟盐为氟化钠(CAS号为7681-49-4)；
所述表面活性剂为异辛醇硫酸钠(CAS号为126-92-1)和十二烷基苯磺酸三乙醇胺(CAS号为27323-41-7)的复合物，所述异辛醇硫酸钠和十二烷基苯磺酸三乙醇胺的质量比为1:1；
所述保湿剂为2,3-丁二醇(CAS号为513-85-9)；
所述抗氧剂为柠檬酸钠(CAS号为6132-04-3)；
所述分散剂为乙二醇乙醚与二乙醇胺的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为3：1；
一种清洁环保通用型防滑剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
实施例2
实施例2提供了一种清洁环保通用型防滑剂，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：果酸10份，氟盐5份，表面活性剂5份，保湿剂0.2份，抗氧剂1份，分散剂0.2份，水40份。
所述果酸为DL-酒石酸(CAS号为133-37-9)；
所述氟盐为氟化钠(CAS号为7681-49-4)；
所述表面活性剂为异辛醇硫酸钠(CAS号为126-92-1)和十二烷基苯磺酸三乙醇胺(CAS号为27323-41-7)的复合物，所述异辛醇硫酸钠和十二烷基苯磺酸三乙醇胺的质量比为1:1；
所述保湿剂为2,3-丁二醇(CAS号为513-85-9)；
所述抗氧剂为柠檬酸钠(CAS号为6132-04-3)；
所述分散剂为乙二醇乙醚与二乙醇胺的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为3：1；
一种清洁环保通用型防滑剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
实施例3
实施例3提供了一种清洁环保通用型防滑剂，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：果酸15份，氟盐10份，表面活性剂8份，保湿剂0.8份，抗氧剂3份，分散剂0.8份，水60份。
所述果酸为DL-酒石酸(CAS号为133-37-9)；
所述氟盐为氟化钠(CAS号为7681-49-4)；
所述表面活性剂为异辛醇硫酸钠(CAS号为126-92-1)和十二烷基苯磺酸三乙醇胺(CAS号为27323-41-7)的复合物，所述异辛醇硫酸钠和十二烷基苯磺酸三乙醇胺的质量比为1:1；
所述保湿剂为2,3-丁二醇(CAS号为513-85-9)；
所述抗氧剂为柠檬酸钠(CAS号为6132-04-3)；
所述分散剂为乙二醇乙醚与二乙醇胺的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为3：1；
一种清洁环保通用型防滑剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
对比例1
对比例1提供了一种清洁环保通用型防滑剂，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：果酸12份，氟盐8份，表面活性剂6份，保湿剂0.5份，抗氧剂2份，分散剂0.3份，水50份。
所述果酸为DL-酒石酸(CAS号为133-37-9)；
所述氟盐为氟化钠(CAS号为7681-49-4)；
所述表面活性剂为异辛醇硫酸钠(CAS号为126-92-1)；
所述保湿剂为2,3-丁二醇(CAS号为513-85-9)；
所述抗氧剂为柠檬酸钠(CAS号为6132-04-3)；
所述分散剂为乙二醇乙醚与二乙醇胺的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为3：1；
一种清洁环保通用型防滑剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
对比例2
对比例2提供了一种清洁环保通用型防滑剂，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：果酸12份，氟盐8份，表面活性剂6份，保湿剂0.5份，抗氧剂2份，分散剂0.3份，水50份。
所述果酸为DL-酒石酸(CAS号为133-37-9)；
所述氟盐为氟化钠(CAS号为7681-49-4)；
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸三乙醇胺(CAS号为27323-41-7)；
所述保湿剂为2,3-丁二醇(CAS号为513-85-9)；
所述抗氧剂为柠檬酸钠(CAS号为6132-04-3)；
所述分散剂为乙二醇乙醚与二乙醇胺的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为3：1；
一种清洁环保通用型防滑剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
对比例3
对比例3提供了一种清洁环保通用型防滑剂，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：果酸12份，氟盐8份，表面活性剂6份，保湿剂0.5份，抗氧剂2份，分散剂0.3份，水50份。
所述果酸为DL-酒石酸(CAS号为133-37-9)；
所述氟盐为氟化钠(CAS号为7681-49-4)；
所述表面活性剂为异辛醇硫酸钠(CAS号为126-92-1)和十二烷基苯磺酸三乙醇胺(CAS号为27323-41-7)的复合物，所述异辛醇硫酸钠和十二烷基苯磺酸三乙醇胺的质量比为1:1；
所述保湿剂为2,3-丁二醇(CAS号为513-85-9)；
所述抗氧剂为2(2羟基3,5二特戊基苯基)苯并三唑(CAS号为25973-55-1)；
所述分散剂为乙二醇乙醚与二乙醇胺的混合物，所述乙二醇乙醚与二乙醇胺的质量比为3：1；
一种清洁环保通用型防滑剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
性能测试方法
对实施例1-3和对比例1-3所述的防滑剂进行性能测试。
摩擦系数测试：根据JC/T 1050-2007的标准测试涂了防滑剂的瓷砖的摩擦系数。
12个月后摩擦系数保留率计算方法：将防滑剂涂覆瓷砖后，初始的瓷砖摩擦系数记为A1，12个月后的瓷砖摩擦系数记为A2，12个月后摩擦系数保留率记为S，则S＝(A2/A1)×100％。
光泽度测试：采用科仕佳光电仪器有限公司生产的编号为WGG60-E4的光泽度仪测试防滑剂处理后的瓷砖的光泽度。
12个月后光泽度保留率计算方法：将防滑剂涂覆瓷砖后，初始的光泽度记为B1，12个月后的光泽度记为B2，12个月后光泽度保留率记为G，则G＝(B2/B1)×100％。
表1
| S(％) | G(％) | |
| 实施例1 | 97.9 | 99.2 |
| 实施例2 | 97.2 | 98.6 |
| 实施例3 | 96.9 | 98.9 |
| 对比例1 | 75.2 | 82.3 |
| 对比例2 | 71 | 83.5 |
| 对比例3 | 68.2 | 69.2 |
Claims (6)
1.一种清洁环保通用型防滑剂，其特征在于，按重量份计，至少包括如下组分：果酸10-15份，氟盐5-10份，表面活性剂5-8份，保湿剂0.2-0.8份，抗氧剂1-3份，分散剂0.2-0.8份，余量为水；
所述表面活性剂为复合型表面活性剂，为异辛醇硫酸钠与十二烷基苯磺酸三乙醇胺的复合，二者质量比为(0.5～3):1；
所述抗氧剂为柠檬酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种清洁环保通用型防滑剂，其特征在于，所述果酸为甘醇酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、杏仁酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种清洁环保通用型防滑剂，其特征在于，所述氟盐为氟化钠和/或氟化钾。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种清洁环保通用型防滑剂，其特征在于，所述保湿剂选自多元醇、改性硅油、有机酸、吡咯烷酮羧酸钠、乳酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种清洁环保通用型防滑剂，其特征在于，所述分散剂为乙二醇乙醚、二乙醇胺、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的清洁环保通用型防滑剂的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
S1.将分散剂、表面活性剂、氟盐加入到水中；
S2.向S1步骤得到的混合溶液中加入果酸；
S3.向S2步骤得到的混合溶液中加入保湿剂和抗氧剂，即得防滑剂。
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