高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，丙烯酸系列涂料被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地涂料，隨著丙烯酸類涂料的迅猛和使用量的不斷增加，各種應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)其性能的要求也越來越高?，F(xiàn)有的丙烯酸涂料在一定程度上可以滿足球類運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地對(duì)涂料性能的基本要求，但是在附著力、耐磨、耐候、防滑等性能的需求上尚有很多不足之處，這使得對(duì)于丙烯酸涂料的改性還有很大的空間。常見的解決方案是加入硬質(zhì)粒子進(jìn)行剛性及強(qiáng)度、耐磨的改性，然而硬質(zhì)粒子的添加使得涂料的韌性變差?；诖?，如何在降低成本、滿足應(yīng)用的情況下，提升其附著力、耐磨、耐候、韌性是運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地用丙烯酸涂料領(lǐng)域急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料及其制備方法，本發(fā)明涂料具有較高的附著力、優(yōu)異的耐磨性、防滑性、強(qiáng)韌性、阻燃性，具有極好的耐候持久性，機(jī)械及力學(xué)性能較好，可廣泛應(yīng)用于籃球場(chǎng)和羽毛球場(chǎng)等不同的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為:高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料:丙烯酸乳液240?280份、高分子納米膠粉120?130份、丙二醇22?25份、羥乙基纖維素I?2份、改性空心玻璃微珠10?12份、改性納米氧化鋁12?14份、改性多壁碳納米管0.5?I份、鋅綠顏料4?8份、水性膨潤土 I?2份、潤濕劑1.5?3份、二甲基硅油2?3份、消泡劑2?10份、流平劑2?10份。
[0005]本發(fā)明所述的高分子納米膠粉，其固含量99%，其堆積密度為950?1000g/L，PH值在6.2?8之間。
[0006]本發(fā)明所述的羥乙基纖維素，其含水量小于5%，燒蝕殘重小于5%，PH值在6.0?
8.2之間。
[0007]本發(fā)明所述的改性空心玻璃微珠由質(zhì)量比為1:1:98的空心玻璃微珠、偶聯(lián)劑KH550與丙酮混合制成。
[0008]本發(fā)明所述的改性空心玻璃微珠，其抗壓強(qiáng)度在15?21MPa，真實(shí)密度在0.39?
0.45g/cc,粒徑分布在65?85微米。
[0009]本發(fā)明所述的改性納米氧化鋁由質(zhì)量比為1:1:98的納米氧化鋁、偶聯(lián)劑KH550與丙酮混合制成。
[0010]本發(fā)明所述的納米氧化銷，其純度99%，粒徑分布在20?40nm。
[0011]本發(fā)明所述的改性多壁碳納米管由質(zhì)量比為1:1:98的多壁碳納米管、偶聯(lián)劑KH550與丙酮混合制成。
[0012]本發(fā)明所述的多壁碳納米管，其純度彡95%，外徑8?15nm。
[0013]本發(fā)明所述的潤濕劑為硅醇類非離子表面活性劑，其密度在1.005?1.015g/cm3。
[0014]本發(fā)明所述的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。
[0015]本發(fā)明所述的流平劑為有機(jī)硅流平劑。
[0016]高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:將空心玻璃微珠與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照1: 1:98混合均勻后，超聲處理20?25min，烘干后得到改性空心玻璃微珠，備用；步驟2:將納米氧化鋁與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照1:1:98混合均勻后，超聲處理20?25min，烘干后得到改性納米氧化鋁，備用；
步驟3:將多壁碳納米管與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照1:1:98混合均勻后，超聲處理20?25min，烘干后得到改性多壁碳納米管，備用；步驟4:按照重量份數(shù)比，將羥乙基纖維素I?2份加入丙二醇22?25份中，預(yù)混合30分鐘后，加入二甲基硅油2?3份、潤濕劑1.5?3份、水性膨潤土 I?2份、改性空心玻璃微珠10?12份、高分子納米膠粉120?130份，攪拌混合30-60min，得漿狀體A，備用；
步驟5:將改性納米氧化鋁12?14份、改性多壁碳納米管0.5?I份，按重量份數(shù)比加入丙烯酸乳液240?280份、鋅綠顏料4?8份、消泡劑2?10份、流平劑2?10份，混合攪拌15-30min，得溶液B，備用；
步驟6:將漿狀體A加入溶液B中，混合攪拌15-30min，過濾，即可得耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料。
[0017]本發(fā)明的潤濕劑采用硅醇類非離子表面活性劑，其分子量低，多疏水基呈傘形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，較之于傳統(tǒng)活性劑，潤濕、滲透性表現(xiàn)極為優(yōu)異、高效，動(dòng)、靜態(tài)表面張力極低，含雙羥基，反應(yīng)型活性劑，化學(xué)性質(zhì)為惰性，一般不參與體系的化學(xué)反應(yīng)，耐酸堿性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。該潤濕劑與羥乙基纖維素、丙二醇、二甲基硅油、潤濕劑、水性膨潤土、改性空心玻璃微珠、納米膠粉有較好的適應(yīng)性，能有效分散各種組分。
[0018]本發(fā)明采用的高分子納米膠粉能夠使涂料明顯提高其粘結(jié)能力(微滲性的粘結(jié))和自身的抗拉強(qiáng)度，抗墜，保水增稠且施工性能好，耐水，防凍融，耐熱老化性能突出。
[0019]本發(fā)明的涂料中添加空心玻璃微珠時(shí)，由于空心玻璃微珠其粒子的細(xì)微，體積小，比表面積大，因而與該涂料其他組分接觸面積大，材料受到外力作用時(shí)，空心玻璃微珠粒子在材料中受到應(yīng)力發(fā)生形變、破壞等，從而吸收沖擊能量，提高沖擊性能；同時(shí)，空心玻璃微珠也有細(xì)化晶粒的作用。因此，在該涂料中添加空心玻璃微珠可以進(jìn)一步提高其力學(xué)性能。再者，在涂料中添加一定量空心玻璃微珠，由于“滾珠效應(yīng)”，可以提高材料的流動(dòng)性，改善由于添加納米氧化鋁給復(fù)合材料粘度帶來的影響，有利于實(shí)際生產(chǎn)的加工。同時(shí)，空心玻璃微珠也能夠提高涂料的耐磨性能。
[0020]在本發(fā)明中，利用納米氧化鋁、多壁碳納米管協(xié)同對(duì)丙烯酸乳液進(jìn)行增韌，納米氧化鋁是典型的摩擦材料，本發(fā)明中加入納米氧化鋁除了大大提高涂料的耐磨性，也可以減少涂料制備中靜電荷的產(chǎn)生，提高涂料的流動(dòng)性，也可避免潮氣吸收，延長貯藏穩(wěn)定性，同時(shí)能增加在涂料在施工上的流變性能和邊角覆蓋性。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明中，采用納米氧化鋁、多壁碳納米管協(xié)同對(duì)丙烯酸乳液進(jìn)行增韌，以期提高涂料整體的韌性，納米氧化鋁是球型的，多壁碳納米管是纖維狀的，兩者的協(xié)同使得涂料有更好的、耐磨性、韌性、防滑性等。
[0022](2)本發(fā)明采用高分子納米膠粉和空心玻璃微珠、結(jié)合納米氧化鋁協(xié)同改善涂料的耐磨性和防滑性，不僅提高了涂料的耐磨防滑性能，還使涂料的韌性和阻燃性得到改善，其機(jī)械性能也有很好的改善。
[0023](3)本發(fā)明中，在配方中其他助劑的共同作用下，使得本發(fā)明涂料耐候性佳，機(jī)械性能優(yōu)異，抗菌性良好；
(4)本發(fā)明涂料耐灰，不易沾灰，在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地維護(hù)便利，施工性能好，可以有效降低施工及維護(hù)成本。本發(fā)明適用于籃球場(chǎng)和羽毛球場(chǎng)等運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。
[0024]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料及其制備方法做進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0025]高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料:質(zhì)量深度為50-60%的丙烯酸乳液230?290份、高分子納米膠粉114?130份、丙二醇20?25份、羥乙基纖維素I?2份、改性空心玻璃微珠10?12份、改性納米氧化鋁12?14份、改性多壁碳納米管0.5?I份、鋅綠顏料4?8份、水性膨潤土 I?2份、潤濕劑1.5?3份、二甲基硅油2?3份、有機(jī)硅消泡劑2?10份、有機(jī)硅流平劑2?10份。
[0026]實(shí)施例1:
高附著耐磨防滑耐候性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地專用涂料，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料:丙烯酸乳液240份、高分子納米膠粉120份、丙二醇22份、羥乙基纖維素I份、改性空心玻璃微珠10份、改性納米氧化鋁12份、改性多壁碳納米管0.5份、鋅綠4份、水性膨潤土 I份、潤濕劑1.5份、二甲基硅油2份、有機(jī)硅消泡劑2份、有機(jī)硅流平劑2份。
[0027]本發(fā)明制備方法:步驟1:將空心玻璃微珠與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照1:1:98混合均勻，超聲處理20?25min，烘干后得到改性空心玻璃微珠，備用；
步驟2:將納米氧化鋁與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照1:1:98混合均勻，超聲處理20?25min，烘干后得到改性納米氧化鋁，備用；
步驟3:將多壁碳納米管與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照1:1:98混合均勻，超聲處理20?25min，烘干后得到改性多壁碳納米管，備用；
步驟4:按照重量份數(shù)配比，將羥乙基纖維素I份加入丙二醇22份中預(yù)混合30分鐘后，加入二甲基硅