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一種高耐磨的全啞水性清漆及其制備方法與流程

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本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域,具體涉及一種高耐磨的全啞水性清漆及其制備方法。



背景技術(shù):

磨損是研究?jī)蓚€(gè)物體之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)材料表面磨損以致材料功能逐漸喪失或其使用價(jià)值逐漸遞減直至失效的規(guī)律。而腐蝕是研究因環(huán)境因素對(duì)材料的物理、化學(xué)作用而使材料功能逐漸喪失或其使用價(jià)值逐漸遞減直至失效的規(guī)律。在摩擦表面涂敷一層耐磨涂層可以起到減磨的作用,同時(shí)還可以降低材料的腐蝕速度。耐磨涂料是一類具有特殊功能的新型功能涂料,具有較好耐磨損性好。比如,將抗磨的涂料鍍?cè)诓AШ顽R片上,玻璃和鏡片不會(huì)再有劃痕。機(jī)械工業(yè)采用耐磨功能涂料技術(shù)對(duì)機(jī)械關(guān)鍵零部件進(jìn)行金屬表面涂層處理,可提高機(jī)械設(shè)備的耐磨性、硬度和使用壽命。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工程機(jī)械及各種設(shè)備都受到高速氣流、砂石和水流的沖刷、機(jī)械力的作用,材料的磨損相當(dāng)嚴(yán)重,為延長(zhǎng)使用壽命,材料表面需要涂覆耐磨涂料。

耐磨功能涂料是新型涂料領(lǐng)域中的核心,對(duì)現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)和支撐作用。在全球現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術(shù)的研究領(lǐng)域中,耐磨功能涂料戰(zhàn)25-35%,已成為世界各國(guó)新型涂料領(lǐng)域研究發(fā)展的重點(diǎn),也是世界各國(guó)現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨的全啞水性清漆及其制備方法,依據(jù)本發(fā)明的配方和制備方法制得的水性清漆具有優(yōu)異的耐磨性和耐候性,同時(shí)具有自清潔的作用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:

一種高耐磨的全啞水性清漆,其主要原料按重量份計(jì)包括:水性丙烯酸樹脂15-35份、水性氨基樹脂5-10份、啞粉6-8份、鋯珠粉1-3份、荷葉粉1-3份、石墨烯3-5份、荷葉素0.1-1份、ph值調(diào)節(jié)劑2-4份、消泡劑0.3-0.5份、分散劑0.7-0.9份、流平劑0.4-0.6份、成膜助劑2-5份、去離子水30-50份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法,包括如下步驟:

(1)將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合,研磨細(xì)度至≤20μm制成a組分;

(2)將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調(diào)節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻,然后加入a組分,混合后1000r/min高速分散30分鐘,制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法:直接在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況將涂料直接噴上即可,膜厚在30-40微米,140烘烤干燥30分鐘。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于:(1)本發(fā)明的高耐磨的全啞水性清漆,選用的水性丙烯酸樹脂含有應(yīng)力放松功能的鏈段,使得樹脂具有優(yōu)越的拉伸強(qiáng)度。由于該涂料中使用三種不同球型結(jié)構(gòu)納米級(jí)、亞微米級(jí)、微米級(jí)的鋯珠粉耐磨粉,納米級(jí)的鋯珠粉可以嵌入亞微米級(jí)、微米級(jí)鋯珠粉間的空隙,可以使鋯珠粉耐磨粉在涂料中分布的更加均勻,當(dāng)涂刷形成涂層后,三種不同球型結(jié)構(gòu)納米級(jí)、亞微米級(jí)、微米級(jí)的鋯珠粉耐磨粉在涂層中形成非常密實(shí)的耐磨粉層,起到優(yōu)異的耐磨作用。再合理選用填料的pvc值,使每一個(gè)鋯珠耐磨粉顆粒均被涂上樹脂,緊緊的包在涂膜下,涂料同時(shí)具備了耐磨粉的剛性和樹脂的韌性,從而使涂層具有超光滑的表面、極強(qiáng)的抗沖擊力和卓越的耐腐蝕性和耐磨性。涂層具體優(yōu)點(diǎn)如下:1、貼近底層、起到與被涂體牢固粘接的作用,涂層與基材具有良好的附著力,涂層不易脫落;2、起保護(hù)被涂體的作用;3、起潤(rùn)滑作用;4、涂層具有防腐、耐磨、抗沖擊性等復(fù)合功能。

(2)將鋯珠磨成鋯珠粉,加入涂料中,使漆膜具備如下特性:1、外觀效果好,表面光滑平整;2、有極好的韌性,耐沖擊;3、具有極佳的耐磨性;4、適用范圍廣。

(3)荷葉素是由天然納米結(jié)構(gòu)植物水蓮的莖、葉(荷葉),采用現(xiàn)代高科技生物提取術(shù),利用分子模擬等技術(shù),分離出納米生物活性功能粉體與超細(xì)旦纖維呼吸界面防水生物素。配以具有吸附力強(qiáng)的石墨烯,二者產(chǎn)生協(xié)同作用,由于石墨烯比表面積高,具有很強(qiáng)的吸附力,形成了荷葉素的天然載體,同時(shí)保留了荷葉素滲透、防腐、透氣、憎水、抗紫外線等特性。將荷葉素和石墨烯同時(shí)添加到涂料中,在漆膜固化過(guò)程中,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),極大增強(qiáng)了漆膜與底材的粘結(jié)性,使漆膜更穩(wěn)定,硬度更好,漆膜整體性能大大提高,特別是在耐候性這塊,由于荷葉素本身抗紫外線強(qiáng)的特性,以及石墨烯本身特殊結(jié)構(gòu),使漆膜具有極佳的耐候性。一般面漆的耐候性為500小時(shí),較好的水性面漆最高可達(dá)1000小時(shí),而本發(fā)明的水性清漆的耐候性,可達(dá)8000小時(shí)以上,耐候性效果有了顯著的提高。

(4)荷葉的表面附著著無(wú)數(shù)個(gè)微米級(jí)的蠟質(zhì)乳突結(jié)構(gòu),用電子顯微鏡觀察荷葉,可以看到它表面有不規(guī)則又分布均勻的菜花狀透明發(fā)白的點(diǎn)(乳突結(jié)構(gòu)),并且可以看到在每個(gè)微米級(jí)乳突的表面又附著著許許多多與其結(jié)構(gòu)相似的納米級(jí)顆粒,其為荷葉的微米-納米雙重結(jié)構(gòu)。正是具有這些微小的雙重結(jié)構(gòu),使荷葉表面與水珠兒或塵埃的接觸面積非常有限,因此便產(chǎn)生了水珠在葉面上滾動(dòng)并能帶走灰塵的現(xiàn)象。而且水不留在荷葉表面,從而達(dá)到疏水自潔的作用。曬干的荷葉上面,蠟質(zhì)結(jié)構(gòu)依然存在,將其作為填料,添加到涂料中,并與石墨烯粉共同作用,使漆膜具有雙重耐水,自清潔,防腐等作用。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解,下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明,但是本發(fā)明不僅限于此。

實(shí)施例1

一種高耐磨的全啞水性清漆,其主要原料按重量份計(jì)包括:水性丙烯酸樹脂15份、水性氨基樹脂5份、啞粉6份、鋯珠粉1份、荷葉粉1份、石墨烯3份、荷葉素0.1份、ph值調(diào)節(jié)劑2份、消泡劑0.3份、分散劑0.7份、流平劑0.4份、成膜助劑2份、去離子水30份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法,包括如下步驟:

(1)將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合,研磨細(xì)度至≤20μm制成a組分;

(2)將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調(diào)節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻,然后加入a組分,混合后1000r/min高速分散30分鐘,制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法:直接在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況將涂料直接噴上即可,膜厚在30微米,140烘烤干燥30分鐘。

實(shí)施例2

一種高耐磨的全啞水性清漆,其主要原料按重量份計(jì)包括:水性丙烯酸樹脂25份、水性氨基樹脂8份、啞粉7份、鋯珠粉2份、荷葉粉2份、石墨烯4份、荷葉素0.5份、ph值調(diào)節(jié)劑3份、消泡劑0.4份、分散劑0.8份、流平劑0.5份、成膜助劑3份、去離子水40份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法,包括如下步驟:

(1)將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合,研磨細(xì)度至≤20μm制成a組分;

(2)將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調(diào)節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻,然后加入a組分,混合后1000r/min高速分散30分鐘,制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法:直接在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況將涂料直接噴上即可,膜厚在30微米,140烘烤干燥30分鐘。

實(shí)施例3

一種高耐磨的全啞水性清漆,其主要原料按重量份計(jì)包括:水性丙烯酸樹脂35份、水性氨基樹脂10份、啞粉8份、鋯珠粉3份、荷葉粉3份、石墨烯5份、荷葉素1份、ph值調(diào)節(jié)劑4份、消泡劑0.5份、分散劑0.9份、流平劑0.6份、成膜助劑5份、去離子水50份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法,包括如下步驟:

(1)將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合,研磨細(xì)度至≤20μm制成a組分;

(2)將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調(diào)節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻,然后加入a組分,混合后1000r/min高速分散30分鐘,制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法:直接在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況將涂料直接噴上即可,膜厚在30微米,140烘烤干燥30分鐘。

對(duì)比例1

不添加荷葉素,其余與實(shí)施例1同。

表1高耐磨的全啞水性清漆漆膜的性能

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。

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