CN117887344A - 一种地面防滑制剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地面防滑制剂及其制备方法,具体涉及地面防滑技术领域。本发明中地面防滑制剂在地板表面使用后在地板表面形成防滑涂层,可有效加强地面地板的防滑效果,同时提高地面地板的疏水性能,使得地面地板清洁更加便捷,可有效避免水渍污物停留在地面地板表面;采用改性填料添加到防滑制剂中,可有效加强防滑制剂使用时地板表面的防滑性能,提高其摩擦系数,同时提高地板表面的疏水性能,可有效避免水渍污物停留在地板表面,地板清洁更加便捷;改性填料中的硬脂酸对纳米氧化铝、纳米氧化镁表面进行疏水改性处理,可有效提高地板防滑涂层的防滑性能和疏水性能。

Description

一种地面防滑制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及地面防滑技术领域,更具体地说,本发明涉及一种地面防滑制剂及其制备方法。
背景技术
地面防滑在实际生活中是一项十分重要的工作,主要用于对光滑地面进行防滑处理;随着人们生活水平的逐渐提高,无论是商场地面还是家中地面一般都会采用明亮有光泽的底板,但是这种地面一般防滑效果不佳,因此需要使用地面防滑剂进行处理,用于增加防滑效果。
专利(CN113429934B)公开了一种地板用长效增亮防滑剂及其制备方法,由A组分和B组分组成,A组分按重量份计,包括以下组分:氟盐10-20份,渗透剂6-8份,分散剂0.2-2份,植物蜡5-8份,余量为水;B组分按重量份计,包括以下组分:缓蚀剂2-12份,表面活性剂5-10份,分散剂0.2-2份,氧化镁0.5-1.2份,余量为水,经本发明制备的防滑剂处理后,增大了地板与接触面间的摩擦力,提高了防滑效果,同时能够使地板表面长时间维持良好的光泽度,另外氧化镁的加入,提高了防滑剂的耐磨性,延长了防滑剂的使用寿命。
上述专利文献中的地板用长效增亮防滑剂,主要通过在地面表面制成凹凸不平的结构用于增强防滑效果,但是这样就导致地面的疏水性能较差,地面不便于清洁。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种地面防滑制剂及其制备方法。
一种地面防滑制剂,原料按照重量百分比计算包括:6.5~7.5%的氟盐、7.1~7.9%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.2~1.6%的固化剂、24.8~25.8%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺。
进一步的,所述氟盐为氟化钠;所述固化剂为1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯、N,N′-间亚苯基双马来酰亚胺、三烯丙基异氰脲酸酯、异氰酸酯化合物、二酰基过氧化物、过氧化二异丙苯、烷基氢过氧化物、二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、二烷基过氧化物、二烷基过氧缩酮中的一种或几种复配制成。
进一步的,所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:14~18%的硬脂酸、1.0~1.4%的纳米氧化铝、3.0~5.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
进一步的,一种地面防滑制剂,原料按照重量百分比计算包括:6.8~7.2%的氟盐、7.3~7.7%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.3~1.5%的固化剂、25.1~25.5%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:15~17%的硬脂酸、1.1~1.3%的纳米氧化铝、3.5~4.5%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
进一步的,一种地面防滑制剂,原料按照重量百分比计算包括:7.0%的氟盐、7.5%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.4%的固化剂、25.3%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:16%的硬脂酸、1.2%的纳米氧化铝、4.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
本发明还提供一种地面防滑制剂的制备方法,具体制备步骤如下:
步骤一:称取氟盐、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、固化剂、N,N–二甲基甲酰胺、改性填料的原料中的硬脂酸、纳米氧化铝、纳米氧化镁、无水乙醇;
步骤二:将硬脂酸加入到无水乙醇中,水浴加热搅拌处理20~30分钟,然后加入纳米氧化铝和纳米氧化镁,水浴超声处理50~60分钟,得到改性填料;
步骤三:将热塑性聚氨酯弹性体橡胶加入到N,N–二甲基甲酰胺中,水浴加热搅拌处理40~50分钟,加入氟盐后继续搅拌处理10~20分钟,得到基料;
步骤四:将步骤二中的改性填料加入到步骤三中的基料中,超声处理10~20分钟,然后加入固化剂,搅拌处理10~20分钟,得到地面防滑制剂。
进一步的,在步骤二中,水浴加热搅拌温度为50~60℃,搅拌转速为400~800r/min,水浴超声温度为50~60℃,超声处理频率为1.2~1.6MHz,超声处理功率为400~600W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为85~95℃,搅拌转速为300~500r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.4~1.6MHz,超声处理功率为400~500W,搅拌转速为600~800r/min。
进一步的,在步骤二中,水浴加热搅拌温度为50℃,搅拌转速为400r/min,水浴超声温度为50℃,超声处理频率为1.2MHz,超声处理功率为400W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为85℃,搅拌转速为300r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.4MHz,超声处理功率为400W,搅拌转速为600r/min。
进一步的,在步骤二中,水浴加热搅拌温度为60℃,搅拌转速为800r/min,水浴超声温度为60℃,超声处理频率为1.6MHz,超声处理功率为600W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为95℃,搅拌转速为500r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.6MHz,超声处理功率为500W,搅拌转速为800r/min。
进一步的,在步骤二中,水浴加热搅拌温度为55℃,搅拌转速为600r/min,水浴超声温度为55℃,超声处理频率为1.4MHz,超声处理功率为500W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为90℃,搅拌转速为400r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.5MHz,超声处理功率为450W,搅拌转速为700r/min。
本发明的技术效果和优点:
1、采用本发明的原料配方所制备出的地面防滑制剂在地板表面使用后在地板表面形成防滑涂层,可有效加强地面地板的防滑效果,同时提高地面地板的疏水性能,使得地面地板清洁更加便捷,可有效避免水渍污物停留在地面地板表面;采用改性填料添加到防滑制剂中,可有效加强防滑制剂使用时地板表面的防滑性能,提高其摩擦系数,同时提高地板表面的疏水性能,可有效避免水渍污物停留在地板表面,地板清洁更加便捷;热塑性聚氨酯弹性体橡胶为防滑涂层提供基体,保证涂层内部原料的连接稳定性,同时提高涂层与底板表面的结合效果;改性填料中的硬脂酸对纳米氧化铝表面进行疏水改性处理,硬脂酸能够降低氧化铝的表面能,且与纳米氧化铝发生化学反应后,纳米氧化铝表面由亲水表面成为疏水表面,改性后的纳米氧化铝分散到防滑制剂内部,可有效提高地板防滑涂层的防滑性能和疏水性能;改性填料中的硬脂酸对纳米氧化镁表面进行疏水改性处理,经硬脂酸改性后,纳米氧化镁表面由亲水表面成为疏水表面,改性后的纳米氧化镁分散到防滑制剂内部,可有效提高地板防滑涂层的防滑性能和疏水性能;无水乙醇可以增加硬脂酸的溶解速度,进而增强硬脂酸与纳米氧化铝和纳米氧化镁的接触反应效果,同时无水乙醇可以增加防滑制剂的防冻性能;
2、本发明在制备地面防滑制剂的过程中,将硬脂酸加入到无水乙醇中,水浴加热搅拌处理,可有效加快硬脂酸在无水乙醇中的溶解速度,进而保证后续硬脂酸的反应工作,加入纳米氧化铝和纳米氧化镁之后水浴超声处理,可有效加强纳米氧化铝和纳米氧化镁在无水乙醇中的分散效果,进而加强硬脂酸与纳米氧化铝和纳米氧化镁的接触反应处理效果,从而保证对纳米氧化铝和纳米氧化镁的疏水改性处理效果;将热塑性聚氨酯弹性体橡胶加入到N,N–二甲基甲酰胺中,水浴加热搅拌处理,可有效将热塑性聚氨酯弹性体橡胶加热融化,保证后续原料与热塑性聚氨酯弹性体橡胶的接触共混反应效果,加入氟盐后继续搅拌处理,制得基料;将改性填料加入到基料中,超声处理,可有效提高改性后的纳米氧化铝和纳米氧化镁在防滑制剂内部的均匀分散效果,进而加强后续防滑制剂在使用后防滑涂层的填料分布均匀性。
具体实施方式
下面将结合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:
本发明提供了一种地面防滑制剂,原料按照重量百分比计算包括:6.5%的氟盐、7.1%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.2%的固化剂、24.8%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:14%的硬脂酸、1.0%的纳米氧化铝、3.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇;
所述氟盐为氟化钠;所述固化剂为1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯;
本发明还提供一种地面防滑制剂的制备方法,具体制备步骤如下:
步骤一:称取氟盐、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、固化剂、N,N–二甲基甲酰胺、改性填料的原料中的硬脂酸、纳米氧化铝、纳米氧化镁、无水乙醇;
步骤二:将硬脂酸加入到无水乙醇中,水浴加热搅拌处理25分钟,然后加入纳米氧化铝和纳米氧化镁,水浴超声处理55分钟,得到改性填料;
步骤三:将热塑性聚氨酯弹性体橡胶加入到N,N–二甲基甲酰胺中,水浴加热搅拌处理45分钟,加入氟盐后继续搅拌处理15分钟,得到基料;
步骤四:将步骤二中的改性填料加入到步骤三中的基料中,超声处理15分钟,然后加入固化剂,搅拌处理15分钟,得到地面防滑制剂。
在步骤二中,水浴加热搅拌温度为50℃,搅拌转速为400r/min,水浴超声温度为50℃,超声处理频率为1.2MHz,超声处理功率为400W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为85℃,搅拌转速为300r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.4MHz,超声处理功率为400W,搅拌转速为600r/min。
实施例2:
与实施例1不同的是,地面防滑制剂的原料按照重量百分比计算包括:7.5%的氟盐、7.9%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.6%的固化剂、25.8%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:18%的硬脂酸、1.4%的纳米氧化铝、5.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
实施例3:
与实施例1-2均不同的是,地面防滑制剂的原料按照重量百分比计算包括:7.0%的氟盐、7.5%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.4%的固化剂、25.3%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:16%的硬脂酸、1.2%的纳米氧化铝、4.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
实施例4:
与实施例3不同的是,在步骤二中,水浴加热搅拌温度为60℃,搅拌转速为800r/min,水浴超声温度为60℃,超声处理频率为1.6MHz,超声处理功率为600W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为95℃,搅拌转速为500r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.6MHz,超声处理功率为500W,搅拌转速为800r/min。
实施例5:
与实施例3不同的是,在步骤二中,水浴加热搅拌温度为55℃,搅拌转速为600r/min,水浴超声温度为55℃,超声处理频率为1.4MHz,超声处理功率为500W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为90℃,搅拌转速为400r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.5MHz,超声处理功率为450W,搅拌转速为700r/min。
对比例1:
与实施例5不同的是,地面防滑制剂的原料按照重量百分比计算包括:7.5%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.4%的固化剂、25.3%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:16%的硬脂酸、1.2%的纳米氧化铝、4.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
对比例2:
与实施例5不同的是,地面防滑制剂的原料按照重量百分比计算包括:7.0%的氟盐、7.5%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.4%的固化剂、25.3%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:16%的硬脂酸、1.2%的纳米氧化铝,其余为无水乙醇。
对比例3:
与实施例5不同的是,地面防滑制剂的原料按照重量百分比计算包括:7.0%的氟盐、7.5%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.4%的固化剂、25.3%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:1.2%的纳米氧化铝、4.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
对比例4:
与实施例5不同的是,一种地面防滑制剂的制备方法,具体制备步骤如下:
步骤一:称取氟盐、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、固化剂、N,N–二甲基甲酰胺、改性填料的原料中的硬脂酸、纳米氧化铝、纳米氧化镁、无水乙醇;
步骤二:将硬脂酸、纳米氧化铝、纳米氧化镁、无水乙醇、热塑性聚氨酯弹性体橡胶加入到N,N–二甲基甲酰胺中,水浴加热搅拌处理40~50分钟,加入氟盐后继续搅拌处理10~20分钟,得到基料;
步骤三:将固化剂加入到基料中,搅拌处理10~20分钟,得到地面防滑制剂;
在步骤二中,水浴加热搅拌温度为90℃,搅拌转速为400r/min;在步骤三中,超声处理频率为1.5MHz,超声处理功率为450W,搅拌转速为700r/min。
上述对比例和实施例中:氟化钠采购自山东西亚化学有限公司,货号:A10225;热塑性聚氨酯弹性体橡胶采购自中和化学(山东)有限公司,型号:TPU BTE-75A;1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯采购自湖北信康医药化工有限公司,货号:XK3085;N,N–二甲基甲酰胺采购自中化新材料(山东)有限公司;硬脂酸采购自廊坊鹏彩精细化工有限公司;纳米氧化铝采购自济南祥丰伟业化工有限公司,型号:030;纳米氧化镁采购自江苏恩鸣生物工程科技有限公司;无水乙醇采购自无锡市晶科化工有限公司;
将本发明中的对比例和实施例中的地面防滑制剂进行试验:将地面防滑制剂均匀涂布在地板瓷砖表面,常温下固化10小时,得到试样;对试样进行摩擦系数测试和疏水性能测试;根据GB/T 9263-2020标准检测干法和湿法摩擦系数;试样疏水性通过接触角测定仪测定水滴接触角;检测结果如表一所示:
表一:
由上表可知:本发明的地面防滑制剂在地板表面使用后在地板表面形成防滑涂层,可有效加强地面地板的防滑效果,同时提高地面地板的疏水性能,使得地面地板清洁更加便捷,可有效避免水渍污物停留在地面地板表面。
本发明中,采用改性填料添加到防滑制剂中,可有效加强防滑制剂使用时地板表面的防滑性能,提高其摩擦系数,同时提高地板表面的疏水性能,可有效避免水渍污物停留在地板表面,地板清洁更加便捷;热塑性聚氨酯弹性体橡胶为防滑涂层提供基体,保证涂层内部原料的连接稳定性,同时提高涂层与底板表面的结合效果;改性填料中的硬脂酸对纳米氧化铝表面进行疏水改性处理,硬脂酸能够降低氧化铝的表面能,且与纳米氧化铝发生化学反应后,纳米氧化铝表面由亲水表面成为疏水表面,改性后的纳米氧化铝分散到防滑制剂内部,可有效提高地板防滑涂层的防滑性能和疏水性能;改性填料中的硬脂酸对纳米氧化镁表面进行疏水改性处理,经硬脂酸改性后,纳米氧化镁表面由亲水表面成为疏水表面,改性后的纳米氧化镁分散到防滑制剂内部,可有效提高地板防滑涂层的防滑性能和疏水性能;无水乙醇可以增加硬脂酸的溶解速度,进而增强硬脂酸与纳米氧化铝和纳米氧化镁的接触反应效果,同时无水乙醇可以增加防滑制剂的防冻性能;改性填料中的硬脂酸与氟盐配合可对底板表面进行蚀刻处理,在地板表面形成纳米微孔;疏水改性后的纳米氧化镁和纳米氧化铝进入到纳米微孔内侧,在地板防滑涂层表面形成凹凸不平的微观结构,可有效增大摩擦,明显增强防滑作用,同时可有效保证防滑涂层的表面疏水性能;在步骤二中,将硬脂酸加入到无水乙醇中,水浴加热搅拌处理,可有效加快硬脂酸在无水乙醇中的溶解速度,进而保证后续硬脂酸的反应工作,加入纳米氧化铝和纳米氧化镁之后水浴超声处理,可有效加强纳米氧化铝和纳米氧化镁在无水乙醇中的分散效果,进而加强硬脂酸与纳米氧化铝和纳米氧化镁的接触反应处理效果,从而保证对纳米氧化铝和纳米氧化镁的疏水改性处理效果;在步骤三中,将热塑性聚氨酯弹性体橡胶加入到N,N–二甲基甲酰胺中,水浴加热搅拌处理,可有效将热塑性聚氨酯弹性体橡胶加热融化,保证后续原料与热塑性聚氨酯弹性体橡胶的接触共混反应效果,加入氟盐后继续搅拌处理,制得基料;在步骤四中,将改性填料加入到基料中,超声处理,可有效提高改性后的纳米氧化铝和纳米氧化镁在防滑制剂内部的均匀分散效果,进而加强后续防滑制剂在使用后防滑涂层的填料分布均匀性。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地面防滑制剂,其特征在于:原料按照重量百分比计算包括:6.5~7.5%的氟盐、7.1~7.9%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.2~1.6%的固化剂、24.8~25.8%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺。
2.根据权利要求1所述的一种地面防滑制剂,其特征在于:所述氟盐为氟化钠;所述固化剂为1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯、N,N′-间亚苯基双马来酰亚胺、三烯丙基异氰脲酸酯、异氰酸酯化合物、二酰基过氧化物、过氧化二异丙苯、烷基氢过氧化物、二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、二烷基过氧化物、二烷基过氧缩酮中的一种或几种复配制成。
3.根据权利要求1所述的一种地面防滑制剂,其特征在于:所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:14~18%的硬脂酸、1.0~1.4%的纳米氧化铝、3.0~5.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
4.根据权利要求3所述的一种地面防滑制剂,其特征在于:原料按照重量百分比计算包括:6.8~7.2%的氟盐、7.3~7.7%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.3~1.5%的固化剂、25.1~25.5%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:15~17%的硬脂酸、1.1~1.3%的纳米氧化铝、3.5~4.5%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
5.根据权利要求3所述的一种地面防滑制剂,其特征在于:原料按照重量百分比计算包括:7.0%的氟盐、7.5%的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、1.4%的固化剂、25.3%的改性填料,其余为N,N–二甲基甲酰胺;所述改性填料的原料按照重量百分比计算包括:16%的硬脂酸、1.2%的纳米氧化铝、4.0%的纳米氧化镁,其余为无水乙醇。
6.一种地面防滑制剂的制备方法,其特征在于:具体制备步骤如下:
步骤一:称取氟盐、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、固化剂、N,N–二甲基甲酰胺、改性填料的原料中的硬脂酸、纳米氧化铝、纳米氧化镁、无水乙醇;
步骤二:将硬脂酸加入到无水乙醇中,水浴加热搅拌处理20~30分钟,然后加入纳米氧化铝和纳米氧化镁,水浴超声处理50~60分钟,得到改性填料;
步骤三:将热塑性聚氨酯弹性体橡胶加入到N,N–二甲基甲酰胺中,水浴加热搅拌处理40~50分钟,加入氟盐后继续搅拌处理10~20分钟,得到基料;
步骤四:将步骤二中的改性填料加入到步骤三中的基料中,超声处理10~20分钟,然后加入固化剂,搅拌处理10~20分钟,得到地面防滑制剂。
7.根据权利要求6所述的一种地面防滑制剂的制备方法,其特征在于:在步骤二中,水浴加热搅拌温度为50~60℃,搅拌转速为400~800r/min,水浴超声温度为50~60℃,超声处理频率为1.2~1.6MHz,超声处理功率为400~600W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为85~95℃,搅拌转速为300~500r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.4~1.6MHz,超声处理功率为400~500W,搅拌转速为600~800r/min。
8.根据权利要求7所述的一种地面防滑制剂的制备方法,其特征在于:在步骤二中,水浴加热搅拌温度为50℃,搅拌转速为400r/min,水浴超声温度为50℃,超声处理频率为1.2MHz,超声处理功率为400W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为85℃,搅拌转速为300r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.4MHz,超声处理功率为400W,搅拌转速为600r/min。
9.根据权利要求7所述的一种地面防滑制剂的制备方法,其特征在于:在步骤二中,水浴加热搅拌温度为60℃,搅拌转速为800r/min,水浴超声温度为60℃,超声处理频率为1.6MHz,超声处理功率为600W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为95℃,搅拌转速为500r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.6MHz,超声处理功率为500W,搅拌转速为800r/min。
10.根据权利要求7所述的一种地面防滑制剂的制备方法,其特征在于:在步骤二中,水浴加热搅拌温度为55℃,搅拌转速为600r/min,水浴超声温度为55℃,超声处理频率为1.4MHz,超声处理功率为500W;在步骤三中,水浴加热搅拌温度为90℃,搅拌转速为400r/min;在步骤四中,超声处理频率为1.5MHz,超声处理功率为450W,搅拌转速为700r/min。
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