CN115678324A - 一种耐磨地板涂料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术,具体涉及一种耐磨地板涂料及其制备方法与应用。将硅烷、硅酸酯混合,再加入醇溶剂、小分子有机酸,搅拌后加入硅溶胶,搅拌后加入环氧树脂、填料、水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。本发明以硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、填料为主要原料,工艺简单、成本低,进一步进行功能改性,制得了环氧改性有机硅为主要成分的耐磨涂料,具有合适的固化收缩以及内应力,利于与基材的附着,同时涂层交联效果好,也对填料具有一定的固定效果,满足耐磨的要求。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术,具体涉及一种耐磨地板涂料及其制备方法与应用。
背景技术
地板的应用离不开表面涂层,从固化形式看,主要为紫外固化、热固化形式,越来越多的研究者着眼于紫外固化,但是从固化均匀度、生产可操作性看,热固化对于产业化地板的生产更有利。从分散剂看,涂料分为溶剂型以及水性,对于与人们生活相关的产品,地板涂料以水性为主,显而易见,水性漆更为绿色环保。从性能看,有多种功能的地板涂料,包括耐磨、防潮、除菌、除污等,其中耐磨性是基础性能,也是地板涂料需要重点研究的性能。现有技术公开耐磨复合木地板及其加工工艺,包括框架本体、复合部、装饰层、耐磨涂层以及两组连接部,耐磨涂层匹配覆盖在装饰层上表面,耐磨涂层可对地板上表面进行安全防护,加强了地板的耐磨性能,且通过框架本体可对外界冲击力进行吸收,提升了地板的强度,加强了地板的抗压能力。现有技术还提供一种新型水性紫外光固化耐磨涂料及其制备方法和使用方法,由以下组分组成:十官能度水性聚氨酯丙烯酸酯20~25份、二官能度水性聚氨酯丙烯酸酯35~50份、纳米复合填料14~23份、水性混合稀释剂25~35份、阻聚剂0.4~0.8份、分散剂3~5份、消泡剂0.3~0.5份、流平剂0.3~0.5份、助引发剂2~4份、光引发剂4~8份。作为需要满足工业生产应用的耐磨涂料,需要在简单的制备方法下带来好的耐磨效果,因此,需要研发能够适合工业生产的耐磨涂料。
发明内容
本发明公开了一种耐磨地板涂料及其制备方法与应用,具有合适的固化收缩以及内应力,利于与基材的附着,同时涂层交联效果好,满足耐磨的要求。
本发明采用如下技术方案:
一种耐磨地板涂料的制备方法,以硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、小分子有机酸、填料、醇溶剂、水为原料,搅拌制备耐磨地板涂料。
本发明中,硅烷为硅烷偶联剂,比如γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 570)和γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷(KH 560)中的一种或几种;硅烷偶联剂首先水解形成硅羟基, 硅羟基不稳定会进一步发生缩聚。硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或几种。
本发明中,硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液,是一种胶体溶液,无毒环保。在失去水分时,单体硅酸逐渐聚合成高聚硅胶,胶体分子增大,最后形成涂膜,其耐水性、耐热性能好,涂膜致密,不产生静电,抗污染能力好,但硅溶胶在成膜过程中体积收缩较大,涂膜易开裂,本发明以其为基料之一,配合硅酸酯以及环氧树脂而制成无机/高分子涂料,两者的特性相互补充,可以制出性能优良的有机/无机复合涂层。
本发明中,环氧树脂为液体水性环氧树脂,添加少量与有机硅组分结合形成的涂层性能得到改善。小分子有机酸为马来酸、衣康酸、富马酸等,可与环氧树脂反应,也可提高体系的交联度。填料为碳酸钙、硫酸钡中的一种两种,优选的,填料粒径为1~10μm。
本发明中,硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、小分子有机酸、填料、醇溶剂、水的质量比为(20~30)∶(15~20)∶(30~50)∶(1~5)∶(2~6)∶(3~8)∶100∶(10~20),优选的,硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、小分子有机酸、填料、醇溶剂、水的质量比为(22~27)∶(15~19)∶(40~45)∶(2~4)∶(2~6)∶(3~8)∶100∶(10~20)。
本发明将硅烷、硅酸酯混合,再加入醇溶剂、小分子有机酸,搅拌后加入硅溶胶,搅拌后加入环氧树脂、填料、水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
本发明以硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、填料为主要原料,工艺简单、成本低,进一步进行功能改性,制得了环氧改性有机硅为主要成分的耐磨涂料,具有合适的固化收缩以及内应力,利于与基材的附着,同时涂层交联效果好,也对填料具有一定的固定效果,满足耐磨的要求。
本发明公开了上述耐磨地板涂料在制备地板涂层中的应用。
本发明公开了一种耐磨地板涂料及其制备方法与应用。木器表面必须涂覆一层保护层,通常是由 UV 固化的涂层保护,由于环境和工艺原因,本发明选择热固化更适合工艺生产。在具备卓越的附着力的基本要求下,地板涂料有一个非常重要的要求,即展现出良好的耐磨性能和抗划伤性能。本发明以环氧树脂、有机硅为基料,研究了不同基料和填料对于耐磨性能的影响,并公开了一种可以用于提高抗划伤性的产品。在降低成本的条件下,免去了双组分地板涂料施工的繁琐和活化期等问题,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明采用常规涂料用原料,创造性的结合,得到耐磨地板涂料,优选的,硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、小分子有机酸、填料、醇溶剂、水的质量比为(22~27)∶(15~19)∶(40~45)∶(2~4)∶(2~6)∶(3~8)∶100∶(10~20)。以下实施例的具体制备操作以及性能测试为常规技术。
实施例一
将250g硅烷KH550、180g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、50g衣康酸,搅拌5分钟后加入450g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入30g环氧树脂SM6180、60g填料碳酸钙、150g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
实施例二
将250g硅烷KH550、180g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、50g衣康酸,搅拌5分钟后加入450g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入30g环氧树脂SM6180、60g填料硫酸钡、150g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
实施例三
将250g硅烷KH560、180g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、50g衣康酸,搅拌5分钟后加入450g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入30g环氧树脂SM6180、60g填料碳酸钙、150g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
实施例四
将250g硅烷KH560、180g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、50g衣康酸,搅拌5分钟后加入450g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入30g环氧树脂SM6180、60g填料硫酸钡、150g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
实施例五
将250g硅烷KH550、150g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、45g衣康酸,搅拌5分钟后加入500g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入30g环氧树脂SM6180、60g填料碳酸钙、150g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
实施例六
将250g硅烷KH550、180g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、55g衣康酸,搅拌5分钟后加入500g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入40g环氧树脂SM6180、50g填料碳酸钙、200g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
对比例一
将250g硅烷KH550、180g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、50g衣康酸,搅拌5分钟后加入450g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入30g环氧树脂SM6180、150g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
对比例二
将250g硅烷KH550、180g正硅酸乙酯混合,再加入1Kg乙醇、50g衣康酸,搅拌5分钟后加入450g硅溶胶HS25,搅拌10分钟后加入60g填料碳酸钙、150g水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
性能测试
将涂料常规涂覆在木材素材上,110℃固化1.5小时,得到耐磨涂层。用铅笔硬度表征了涂料的耐磨性,选用一组中华绘图铅笔,硬度为6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、H、2H、3H、4H、5H、6H。实施例一涂层、实施例二涂层、对比例一涂层、对比例二涂层的硬度分别为5H、4H、2H、4H。GBT1768-2006测试实施例一涂层、实施例二涂层、对比例一涂层、对比例二涂层分别为8.8mg、9.5mg、13.8mg、12.1mg。
本发明公开了一种耐磨地板涂料及其制备方法与应用。木器表面必须涂覆一层保护层,通常是由 UV 固化的涂层保护,由于环境和工艺原因,本发明选择热固化更适合工艺生产。在具备卓越的附着力的基本要求下,地板涂料有一个非常重要的要求,即展现出良好的耐磨性能和抗划伤性能。本发明以环氧树脂、有机硅为基料,研究了不同基料和填料对于耐磨性能的影响,并公开了一种可以用于提高抗划伤性的产品。在降低成本的条件下,免去了双组分地板涂料施工的繁琐和活化期等问题,具有广阔的应用前景。
Claims (10)
1.一种耐磨地板涂料的制备方法,以硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、小分子有机酸、填料、醇溶剂、水为原料,搅拌制备耐磨地板涂料。
2.根据权利要求1所述耐磨地板涂料的制备方法,其特征在于,硅烷为硅烷偶联剂;硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述耐磨地板涂料的制备方法,其特征在于,硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒分散液。
4.根据权利要求1所述耐磨地板涂料的制备方法,其特征在于,环氧树脂为液体水性环氧树脂;小分子有机酸为马来酸、衣康酸、富马酸等;填料为碳酸钙、硫酸钡中的一种两种。
5.根据权利要求1所述耐磨地板涂料的制备方法,其特征在于,硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、小分子有机酸、填料、醇溶剂、水的质量比为(20~30)∶(15~20)∶(30~50)∶(1~5)∶(2~6)∶(3~8)∶100∶(10~20)。
6.根据权利要求5所述耐磨地板涂料的制备方法,其特征在于,硅烷、硅酸酯、硅溶胶、环氧树脂、小分子有机酸、填料、醇溶剂、水的质量比为(22~27)∶(15~19)∶(40~45)∶(2~4)∶(2~6)∶(3~8)∶100∶(10~20)。
7.根据权利要求1所述耐磨地板涂料的制备方法,其特征在于,将硅烷、硅酸酯混合,再加入醇溶剂、小分子有机酸,搅拌后加入硅溶胶,搅拌后加入环氧树脂、填料、水的混合物,搅拌后得到耐磨地板涂料。
8.根据权利要求1所述耐磨地板涂料的制备方法制备的耐磨地板涂料。
9.权利要求8所述耐磨地板涂料在制备耐磨涂层中的应用。
10.权利要求8所述耐磨地板涂料在制备地板涂层中的应用。
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2022
- 2022-11-30 CN CN202211514813.3A patent/CN115678324A/zh active Pending
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