本發(fā)明涉及涂料,具體涉及一種瓷磚表面用防污涂料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、瓷磚是由粘土和其他無機非金屬原料,經(jīng)成型、燒結(jié)等工藝生產(chǎn)的板狀或塊狀陶瓷制品,具有抗凍防污好、吸水率低、耐酸堿性好、光亮華麗、易打理、使用壽命長的優(yōu)點,受到越來越多消費者的青睞,且被廣泛應(yīng)用于洗手間、廚房、陽臺、外墻裝飾等。通常在室溫下通過干壓、擠壓或其他成型方法成型,然后干燥,在一定溫度下燒成。
2、市售的裝飾材料如拋光磚、瓷板磚等,因其耐磨、耐腐蝕、強度高、表面光滑、花紋色彩豐富逼真深受歡迎。但因其在燒制過程中其表面會形成很多細小微孔,由于表面吸附和毛細管作用使瓷磚表面,易污染難清理,嚴重影響了瓷磚的清潔和美觀,這就需要用防污涂料進行處理。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種瓷磚表面用防污涂料及其制備方法。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
3、一種瓷磚表面用防污涂料,包括如下重量份原料:30-50份水性丙烯酸乳液,10-20份抗污填料,0.2-0.5份消泡劑,0.1-0.3份流平劑,50-80份去離子水;
4、所述抗污填料通過如下步驟制成:
5、步驟s1、將全氟辛醇、巰基丙酸和甲基磺酸依次加入甲苯中,氮氣氣氛下升溫至100-110℃,保溫并反應(yīng)6-8h,反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)產(chǎn)物用飽和碳酸氫鈉水溶液清洗2-3次,制得中間體1,控制全氟辛醇、巰基丙酸、甲基磺酸和甲苯的用量比為1-2g:0.2-0.5g:0.02-0.04g:5-8ml;
6、步驟s1中全氟辛醇和巰基丙酸發(fā)生酯化反應(yīng),制備出中間體1,其結(jié)構(gòu)中既含有全氟烷基結(jié)構(gòu),也含有巰基。
7、步驟s2、將中間體1和二烯丙基二甲基氯化銨加入四氫呋喃中,勻速攪拌并加入安息香二甲醚,置于紫外燈下照射并攪拌30min,之后升溫至50℃,真空旋蒸除去溶劑,制得中間體2,控制中間體1、二烯丙基二甲基氯化銨、安息香二甲醚和四氫呋喃的用量比為0.2-0.4mmol:0.2-0.4mmol:0.3-0.5mg:3-5ml;
8、步驟s2中安息香二甲醚作為光引發(fā)劑,四氫呋喃作為溶劑,中間體1上的巰基與二烯丙基二甲基氯化銨上的碳碳雙鍵反應(yīng),制備出中間體2,中間體2上含有全氟烷基結(jié)構(gòu)、季銨鹽結(jié)構(gòu)以及未參與反應(yīng)的碳碳雙鍵;
9、步驟s3、將?hummer’s制備出的氧化石墨烯加入體積分數(shù)15%乙醇水溶液中,調(diào)節(jié)體系ph=4-5,加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,勻速攪拌并反應(yīng)2-4h,反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌,制得修飾氧化石墨烯,控制氧化石墨烯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙醇水溶液的重量比為1-2:0.3-0.5:10;
10、步驟s4、將制得的修飾氧化石墨烯和中間體2加入甲苯中,加入4-二甲氨基吡啶,勻速攪拌并升溫至100-110℃,保溫并反應(yīng)4-6h,反應(yīng)結(jié)束后制得抗污填料,控制修飾氧化石墨烯、中間體2和甲苯的重量比為1-2:0.3-0.5:10-12,4-二甲氨基吡啶的用量為修飾氧化石墨烯和中間體2重量和的1-2%。
11、步驟s3中先通過硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷對氧化石墨烯進行修飾,進而在氧化石墨烯表面接入碳碳雙鍵,之后步驟s4中在4-二甲氨基吡啶的催化下,修飾氧化石墨烯上的碳碳雙鍵與中間體2上的碳碳雙鍵聚合,進而將中間體2接枝在氧化石墨烯表面,中間體2結(jié)構(gòu)上的全氟烷基結(jié)構(gòu)能夠賦予涂料優(yōu)異的疏水抗污性能,而且引入的陽離子季銨鹽結(jié)構(gòu)能夠殺死附著在涂層表面的細菌,協(xié)同引入的氟元素提高抗污效果。
12、進一步地,所述消泡劑為消泡劑byk066n(德國畢克),所述流平劑為有機硅聚醚共聚物(陶熙dowsil?57)。
13、一種瓷磚表面用防污涂料的制備方法,包括如下步驟:
14、將水性丙烯酸乳液和去離子水混合后勻速攪拌5-10min,之后依次加入消泡劑、流平劑和抗污填料,攪拌均勻,制得瓷磚表面用防污涂料。
15、本發(fā)明的有益效果:
16、本發(fā)明制備出一種瓷磚表面用防污涂料,以水性丙烯酸乳液作為基體,通過加入抗污填料賦予涂料優(yōu)異的抗污性能,該抗污填料在制備過程中先通過全氟辛醇和巰基丙酸發(fā)生酯化反應(yīng),制備出中間體1,之后中間體1上的巰基與二烯丙基二甲基氯化銨上的碳碳雙鍵反應(yīng),制備出中間體2,再通過硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷對氧化石墨烯進行修飾,在氧化石墨烯表面接入碳碳雙鍵,之后在4-二甲氨基吡啶的催化下,修飾氧化石墨烯上的碳碳雙鍵與中間體2上的碳碳雙鍵聚合,進而將中間體2接枝在氧化石墨烯表面,中間體2結(jié)構(gòu)上的全氟烷基結(jié)構(gòu)能夠賦予涂料優(yōu)異的疏水抗污性能,而且引入的陽離子季銨鹽結(jié)構(gòu)能夠殺死附著在涂層表面的細菌,協(xié)同引入的氟元素提高抗污效果。
1.一種瓷磚表面用防污涂料,其特征在于,包括如下重量份原料:30-50份水性丙烯酸乳液,10-20份抗污填料,0.2-0.5份消泡劑,0.1-0.3份流平劑,50-80份去離子水;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓷磚表面用防污涂料,其特征在于,所述消泡劑為消泡劑byk066n,所述流平劑為有機硅聚醚共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓷磚表面用防污涂料,其特征在于,步驟s1中控制全氟辛醇、巰基丙酸、甲基磺酸和甲苯的用量比為1-2g:0.2-0.5g:0.02-0.04g:5-8ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓷磚表面用防污涂料,其特征在于,步驟s2中控制中間體1、二烯丙基二甲基氯化銨、安息香二甲醚和四氫呋喃的用量比為0.2-0.4mmol:0.2-0.4mmol:0.3-0.5mg:3-5ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓷磚表面用防污涂料,其特征在于,步驟s3中控制氧化石墨烯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙醇水溶液的重量比為1-2:0.3-0.5:10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓷磚表面用防污涂料,其特征在于,步驟s4中控制修飾氧化石墨烯、中間體2和甲苯的重量比為1-2:0.3-0.5:10-12,4-二甲氨基吡啶的用量為修飾氧化石墨烯和中間體2重量和的1-2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓷磚表面用防污涂料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: