一種耐磨涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨涂料，其原料按重量份包括：乙烯基三異丙氧基硅烷20-30份，二氧化硅氣凝膠3-5份，三氧雜環(huán)己烷15-20份，水5-9份，乙酸酐3-7份，乙酰膽堿10-15份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.1-0.3份，結晶氧化硅10-15份，石墨粉7-13份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，二氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1：（5-7）。本發(fā)明提出的耐磨涂料，可提高涂層的交聯(lián)度，增強涂層的耐擦傷強度，且成本較低。
【專利說明】一種耐磨涂料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料【技術領域】，尤其涉及一種耐磨涂料。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，人造衛(wèi)星、宇宙飛船、高速列車、汽輪機和發(fā)動機的葉輪、艦船的螺旋槳、水輪發(fā)電機的葉片以及船舶的甲板、建筑物的地板、路標漆等，都受到高速氣流、砂石和水流的沖刷及機械力的作用，材料的磨損相當嚴重，為延長使用壽命，材料表面需要涂覆耐磨涂料，耐磨涂料是新型涂料領域中的核心，對現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用。 在全球現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術的研究領域中，耐磨涂料占25-35%，已成為世界各國新型涂料領域研究發(fā)展的重點，目前隨著耐磨涂料應用領域不斷擴大，現(xiàn)有的耐磨涂料已經(jīng)無法滿足需求，如何制備一種耐磨強度大，成本低，制備方法簡單的涂料成為目前需要解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種耐磨涂料，可提高涂層的交聯(lián)度，增強涂層的耐擦傷強度，且成本較低。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐磨涂料，其原料按重量份包括:乙烯基三異丙氧基硅烷20-30份，二氧化硅氣凝膠3-5份，三氧雜環(huán)己烷15-20份，水5_9份，乙酸酐3-7份，乙酰膽堿10-15份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.1-0.3份，結晶氧化硅10-15份，石墨粉7-13份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，二氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1:(5-7)。
[0005]在具體實施例中，乙烯基三異丙氧基硅烷的重量份可以為20、20.9,22,23.5、24、25、27、28、29、30，二氧化硅氣凝膠的重量份可以為 3,3.2,3.4,3.8、4、4.5,4.7,4.8、5，三氧雜環(huán)己烷的重量份可以為15、15.8、16、16.5、17、17.4、18、18.5、19、19.4、20，水的重量份可以為 5,5.5,5.6、6、7、7.7、8、8.4、9，乙酸酐的重量份可以為 3,3.3、4、4.5,4.6、5、5.2,5.8、
6.2、7，乙酰膽堿的重量份可以為10、10.8、12、12.7、13、13.4、14、14.5、15，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯的重量份可以為0.1,0.13,0.15,0.18,0.21,0.23,0.25,0.28,0.3，結晶氧化硅的重量份可以為10,10.4、13、13.3,13.5,13.7,13.9、14、14.6、15，石墨粉的重量份可以為 7、8、8.4,9.5、10、11、11.6,11.3、12、12.5,12.7、13。
[0006]在具體實施例中，氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比可以為1:5、1:5.3、1:5.8、1: 6。
[0007]優(yōu)選地，乙酸酐與乙酰膽堿的重量比為0.3-0.6。
[0008]優(yōu)選地，結晶氧化硅與石墨粉的重量比為1-2。
[0009]優(yōu)選地，石墨粉為天然鱗片石墨、高定向熱解石墨、3-9 μ m石墨粒子及拉絲石墨的一種或多種組成。
[0010]優(yōu)選地，乙烯基二異丙氧基硅烷25_28份,二氧化娃氣凝I父3.4-4.5份,二氧雜環(huán)己烷17-19份，水5.5-7份，乙酸酐4.5-5.8份，乙酰膽堿12-14份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.15-0.25份，結晶氧化硅13-14份，石墨粉11-13份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，二氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1:(5-7)。
[0011]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:乙烯基三異丙氧基硅烷27份，二氧化硅氣凝膠4份，三氧雜環(huán)己烷18.5份，水6.6份，乙酸酐5.2份，乙酰膽堿13.4份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.23份，結晶氧化硅13.7份，石墨粉12.5份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，二氧化硅氣凝膠 與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1:(5-7)。
[0012]本發(fā)明中，通過添加乙烯基三異丙氧基硅烷水解后形成大量的SiOH，再經(jīng)脫水，形成高度交聯(lián)的近似于二氧化硅的硬質網(wǎng)絡，耐磨性能好，同時因有Si直接相連的有機基團的存在，可顯著增加涂層的柔韌性，減少應力開裂，提高涂層與基底的粘結強度，通過添加二氧化硅氣凝膠并合理控制其孔隙率一方面可以提高涂料的粘度，從而可以得到較厚的膜層，另一方面由于加入的溶膠為無機物質，可以增加膜層的耐磨損耗，通過合理控制二氧化硅氣凝膠及乙烯基三異丙氧基硅烷的比例處于一定的范圍內(nèi)，可顯著增加油漆的耐摩擦性能，以三氧雜環(huán)己烷為溶劑不僅可增加涂層的流平性和表面均勻性，還可與基底表面形成一個互混層，增加與基底的附著力，通過加入水并與三氧雜環(huán)己烷混合使用，可減少三氧雜環(huán)己烷的用量并降低成本，使用乙酸酐為水解催化劑可以較好保證整個油漆體系的PH為弱酸性，乙酰膽堿可有效降低涂層的固化溫度，可實現(xiàn)熱變形溫度較低的光學塑料的使用要求，通過控制乙酸酐及乙酰膽堿的比例，可縮短油漆的固化時間，減低固化能耗及成本，提高涂層的交聯(lián)度，提高涂層的耐擦傷強度，采用聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯作為流平劑，兼有潤滑劑的功效，我降低涂層的摩擦系數(shù)，顯著增加涂層的耐擦傷性，結晶氧化硅及石墨粉的耐摩擦性能較好，通過控制兩者的比例，大大增加了油漆的耐摩擦性能。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
[0014]一種耐磨涂料，其原料按重量份包括:
[0015]乙烯基三異丙氧基硅烷23.5份，二氧化硅氣凝膠4.7份，三氧雜環(huán)己烷15.8份，水8.4份，乙酸酐3.3份，乙酰膽堿15份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.13份，結晶氧化硅14.6份，石墨粉8.4份；
[0016]其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，所述石墨粉為天然鱗片石墨。
[0017]實施例2
[0018]一種耐磨涂料，其原料按重量份包括:
[0019]乙烯基三異丙氧基硅烷20.9份，二氧化硅氣凝膠3.8份，三氧雜環(huán)己烷17.4份，水7.7份，乙酸酐4.6份，乙酰膽堿13.4份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.21份，結晶氧化硅13.5份，石墨粉11.6份；
[0020]其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，所述石墨粉由高定向熱解石墨與3-9 μ m石墨粒子組成。
[0021]實施例3
[0022]一種耐磨涂料，其原料按重量份包括:
[0023]乙烯基三異丙氧基硅烷29份，二氧化硅氣凝膠4.8份，三氧雜環(huán)己烷19.4份， 水5.6份，乙酸酐6.2份，乙酰膽堿10.8份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.28份，結晶氧化硅10.4份，石墨粉12.7份；
[0024]其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，所述石墨粉由拉絲石墨與天然鱗片石墨組成。
[0025]實施例4
[0026]一種耐磨涂料，其原料按重量份包括:
[0027]乙烯基三異丙氧基硅烷27份，二氧化硅氣凝膠4份，三氧雜環(huán)己烷18.5份，水6.6份，乙酸酐5.2份，乙酰膽堿13.4份， 聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.23份，結晶氧化硅13.7份，石墨粉12.5份；
[0028]其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，所述石墨粉由天然鱗片石墨、高定向熱解石墨、3-9 μ m石墨粒子及拉絲石墨組成。
[0029]在上述實施例1-4中，通過添加乙烯基三異丙氧基硅烷水解后形成大量的SiOH，再經(jīng)脫水，形成高度交聯(lián)的近似于二氧化硅的硬質網(wǎng)絡，耐磨性能好，同時因有Si直接相連的有機基團的存在，可顯著增加涂層的柔韌性，減少應力開裂，提高涂層與基底的粘結強度，通過添加二氧化硅氣凝膠并合理控制其孔隙率一方面可以提高涂料的粘度，從而可以得到較厚的膜層，另一方面由于加入的溶膠為無機物質，可以增加膜層的耐磨損耗，通過合理控制二氧化硅氣凝膠及乙烯基三異丙氧基硅烷的比例處于一定的范圍內(nèi)，可顯著增加油漆的耐摩擦性能，以三氧雜環(huán)己烷為溶劑不僅可增加涂層的流平性和表面均勻性，還可與基底表面形成一個互混層，增加與基底的附著力，通過加入水并與三氧雜環(huán)己烷混合使用，可減少三氧雜環(huán)己烷的用量并降低成本，使用乙酸酐為水解催化劑可以較好保證整個油漆體系的PH為弱酸性，乙酰膽堿可有效降低涂層的固化溫度，可實現(xiàn)熱變形溫度較低的光學塑料的使用要求，通過控制乙酸酐及乙酰膽堿的比例，可縮短油漆的固化時間，減低固化能耗及成本，提高涂層的交聯(lián)度，提高涂層的耐擦傷強度，采用聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯作為流平劑，兼有潤滑劑的功效，我降低涂層的摩擦系數(shù)，顯著增加涂層的耐擦傷性，結晶氧化硅及石墨粉的耐摩擦性能較好，通過控制兩者的比例，大大增加了油漆的耐摩擦性倉泛。
[0030]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種耐磨涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:乙烯基三異丙氧基硅烷20-30份，二氧化硅氣凝膠3-5份，三氧雜環(huán)己烷15-20份，水5-9份，乙酸酐3-7份，乙酰膽堿10-15份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.1-0.3份，結晶氧化硅10-15份，石墨粉7-13份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，二氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1:(5-7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，乙酸酐與乙酰膽堿的重量比為0.3—0.6 ο
3.根據(jù)權利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，結晶氧化硅與石墨粉的重量比為1-2。
4.根據(jù)權利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，石墨粉為天然鱗片石墨、高定向熱解石墨、3-9 μ m石墨粒子及拉絲石墨的一種或多種組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，乙烯基三異丙氧基硅烷25-28份，二氧化硅氣凝膠3.4-4.5份，三氧雜環(huán)己烷17-19份，水5.5-7份，乙酸酐4.5-5.8份，乙酰膽堿12-14份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.15-0.25份，結晶氧化硅13-14份，石墨粉11-13份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，二氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1:(5-7)。
6.根據(jù)權利要求5所述的耐磨涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:，乙烯基三異丙氧基硅烷27份，二氧化硅氣凝膠4份，三氧雜環(huán)己烷18.5份，水6.6份，乙酸酐5.2份，乙酰膽堿13.4份，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單甘油酯0.23份，結晶氧化硅13.7份，石墨粉12.5份；其中，二氧化硅氣凝膠的孔隙率為75-79%，二氧化硅氣凝膠與乙烯基三異丙氧基硅烷的重量比為1:(5-7)。
【文檔編號】C09D4/00GK103740150SQ201310719404
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
【發(fā)明者】朱恒橫, 梅長林, 張國勝 申請人:安徽省金盾涂料有限責任公司