一种含改性SIC纳米粉末的耐磨耐刮擦涂料的制备方法.pdf

本发明提供了一种含改性SiC纳米粉末的耐磨耐刮擦涂料的制备方法，该涂料中使用了表面改性的SiC纳米粉末，有效提高了涂料成膜后涂膜的强度、硬度和韧性；SiC纳米粉末表面被聚甲基丙烯酸甲酯改性后，将其用于涂料中改性后的SiC纳米粉末表面的聚合物与羟基聚丙烯酸酯和聚有机硅氧烷中各基团相互作用，进一步增加了涂膜的硬度、强度和耐刮擦性，延长了涂膜的使用寿命。

权利要求书
1.  一种含改性SiC纳米粉末的涂料的制备方法，其特征在于所述涂料以重量份数计包括如下组分：羟基聚丙烯酸酯乳液 40份，聚有机硅氧烷乳液30份，聚磷酸铵 10份，改性SiC粉末 12份，润湿剂 0.3份，PH调节剂 0.2份，消泡剂 0.3份，固化剂 15份，钛白粉 3份，镁石粉 3份、成膜助剂 0.5份，溶剂 20份等；
所述涂料通过以下步骤获得：
a）取粒径为50nm的SiC粉末加入烧瓶中，而后加入去离子水，升温至80℃，搅拌分散，而后加入硅烷偶联剂，维持80℃，氮气保护下反应2小时，过滤，洗涤，干燥，得到的粉末备用；在烧瓶中加入十二烷基磺酸钠0.25g，上述备用的固体1g和磷酸盐缓冲溶液，充分搅拌，通氮气升温至60℃，加入0.3g过硫酸钾和3.5g甲基丙烯酸甲酯，反应24小时，经过滤，洗涤，干燥，获得改性SiC粉末；
b）分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份，聚有机硅氧烷乳液30份，聚磷酸铵 10份，溶剂 20份，加入容器中，以400转/分的速率搅拌混合，搅拌分散30分钟，再将改性SiC粉末 12份，润湿剂 0.3份，PH调节剂 0.2份，固化剂 15份，钛白粉 3份，镁石粉 3份和消泡剂0.2份依次加入上述混合物中，以450转/分的速率继续搅拌20分钟，最后再加入成膜助剂0.5份和消泡剂0.1份，以450转/分的速率继续搅拌30分钟，得到耐磨耐刮擦的涂料。

2.  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：涂料组合物中还包含防腐剂0.2重量份。

3.  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：涂料组合物的制备过程在25℃下进行。

4.  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：涂料组合物中还包含膨润土2重量份。

说明书一种含改性SiC纳米粉末的耐磨耐刮擦涂料的制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种含改性SiC纳米粉末的耐磨耐刮擦涂料的制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展，人民生活和物质水平的提高，为了适应城市化和大都市的发展需要，涂料的用途也随之延伸。原有的以装饰为目的的涂料，已不满足现代化城市建设和国民经济发展的需要。所以自20世纪70年代起，伴随着现代化城市建设、建筑装饰的发展，研发了一系列具有特殊功能和用途的新型涂料。
美术涂料是涂料的众多品种之一，该类涂料中有机高分子材料所形成的涂膜起到保护、装饰、美化的作用，富有立体感，其成膜后形成各种美丽图案花纹，由传统的美术涂料绘制的美术作品，其耐磨耐刮擦性仍不够理想，因此，为提高该类美术作品中涂膜的硬度、强度和韧性，延长涂膜的寿命，需要对涂料作进一步的改善。
发明内容
本发明的目的是在现有耐磨耐刮擦涂料的基础上作出进一步的改进，提供一种具有良好耐磨耐刮擦涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种含改性SiC纳米粉末的耐磨耐刮擦涂料的制备方法，包括如下制备步骤：
所述涂料以重量份数计包括如下组分：羟基聚丙烯酸酯乳液 40份，聚有机硅氧烷乳液30份，聚磷酸铵 10份，改性SiC粉末 12份，润湿剂 0.3份，PH调节剂 0.2份，消泡剂 0.3份，固化剂 15份，钛白粉 3份，镁石粉 3份、成膜助剂 0.5份，溶剂 20份；
所述涂料通过以下步骤获得：
a）取粒径为50nm的SiC粉末加入烧瓶中，而后加入去离子水，升温至80℃，搅拌分散，而后加入硅烷偶联剂，维持80℃，氮气保护下反应2小时，过滤，洗涤，干燥，得到的粉末备用；在烧瓶中加入十二烷基磺酸钠0.25g，上述备用的固体1g和磷酸盐缓冲溶液，充分搅拌，通氮气升温至60℃，加入0.3g过硫酸钾和3.5g甲基丙烯酸甲酯，反应24小时，经过滤，洗涤，干燥，获得改性SiC粉末；
b）分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份，聚有机硅氧烷乳液30份，聚磷酸铵 10份，溶剂 20份，加入容器中，以400转/分的速率搅拌混合，搅拌分散30分钟，再将改性SiC粉末 12份，润湿剂 0.3份，PH调节剂 0.2份，固化剂 15份，钛白粉 3份，镁石粉 3份和消泡剂0.2依次加入上述混合物中，以450转/分的速率继续搅拌20分钟，最后再加入成膜助剂0.5份和消泡剂0.1份，以450转/分的速率继续搅拌30分钟，得到耐磨耐刮擦的涂料。
所述涂料组合物中还包含防腐剂0.2重量份。
所述涂料组合物的制备过程在25℃下进行。
所述涂料组合物中还包含膨润土2重量份。
有益效果
本发明的有益效果在于涂料中使用了改性SiC粉末，有效提高了涂料成膜后涂膜的强度、硬度和韧性；SiC粉末表面被聚甲基丙烯酸甲酯改性后，将其用于涂料中改性后的SiC粉末表面的聚合物与羟基聚丙烯酸酯和聚有机硅氧烷中各基团相互作用，进一步增加了涂膜的硬度、强度和耐刮擦性，延长了涂膜的使用寿命。
具体实施方式
为更详细的说明本发明的发明内容，下面结合具体实施例进一步说明。
实施例1
改性SiC粉末的制备：取粒径为50nm的SiC粉末加入烧瓶中，而后加入去离子水，升温至80℃，搅拌分散，而后加入硅烷偶联剂，维持80℃，氮气保护下反应2小时，过滤，洗涤，干燥，得到的粉末备用；在烧瓶中加入十二烷基磺酸钠0.25g，上述备用的固体1g和磷酸盐缓冲溶液，充分搅拌，通氮气升温至60℃，加入0.3g过硫酸钾和3.5g甲基丙烯酸甲酯，反应24小时，经过滤，洗涤，干燥，获得改性SiC粉末；
涂料的制备：分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份，聚有机硅氧烷乳液30份，聚磷酸铵 10份，溶剂 20份，加入容器中，以400转/分的速率搅拌混合，搅拌分散30分钟，再将改性SiC粉末 12份，润湿剂 0.3份，PH调节剂 0.2份，固化剂 15份，钛白粉 3份，镁石粉 3份和消泡剂0.2依次加入上述混合物中，以450转/分的速率继续搅拌20分钟，最后再加入成膜助剂0.5份和消泡剂0.1份，以450转/分的速率继续搅拌30分钟，得到耐磨耐刮擦的涂料。
对比例1
分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份，聚有机硅氧烷乳液30份，聚磷酸铵 10份，溶剂 20份，加入容器中，25℃下以400转/分的速率搅拌混合，搅拌分散30分钟，再将润湿剂 0.3份，PH调节剂 0.2份，固化剂 15份，钛白粉 3份，镁石粉 3份，膨润土2份，防腐剂 0.2份和消泡剂0.2依次加入上述混合物中，以450转/分的速率继续搅拌20分钟，最后再加入成膜助剂0.5份和消泡剂0.1份，以450转/分的速率继续搅拌30分钟，得到耐磨耐刮擦的涂料。
表1 涂层抗冲击性和耐磨性实验结果对比