一种耐磨涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐磨涂料及其制备方法，包括以下成分：纳米金刚石；碳纳米管；凹凸棒石粉；金刚砂；聚乙烯吡咯烷酮；聚甲基丙烯酸；二氧化硅气凝胶；醋酸乙烯；松油醇；聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。纳米金刚石能提高涂料的高抗磨损能力和抗氧化能力。碳纳米管具有柔韧性好、强度高等特征，能大大提高涂料在金属表面的附着力。二氧化硅气凝胶是一种纳米多孔、低密度的材料。本发明专利技术中，纳米金刚石、碳纳米管、凹凸棒石粉、金刚砂、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、二氧化硅气凝胶相互联系、相互作用，提高涂料的耐磨性能。实验结果表明，本发明专利技术制备的涂料形成的涂层硬度高，涂料具有良好的耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种耐磨涂料及其制备方法。
技术介绍
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层”。随着现代科学技术的发展，人造卫星、宇宙飞船、高速列车、汽轮机和发动机的叶轮、舰船的螺旋桨、水轮发电机的叶片以及船舶的甲板、建筑物的地板、路标漆等，都受到高速气流、砂石和水流的冲刷、机械力的作用，材料的磨损相当严重，为延长使用寿命，材料表面需要涂覆耐磨涂料。耐磨功能涂料是新型涂料领域中的核心，对现代涂料工业与技术的发展起着重要的推动和支撑作用。在全球现代涂料工业与技术的研究领域中，耐磨功能涂料占25-35％，已成为世界各国新型涂料领域研究发展的重点，也是世界各国现代涂料工业与技术发展中战略竞争的热点。现有技术中，涂料及其制备方法已经得到了广泛的报道，例如，申请号为201080059071.9的中国专利文献报道了一种涂料组合物，包括在石材基底上形成涂层以提高它的硬度、耐化学性、耐磨性和耐划伤性，包括在基底上施用包括有机材料和包括无机纳米粒子和/或微米粒子的填料的涂层基料；通过自组装方法和/或共价键结合、静电结合、范德华力结合或氢键结合等粘合方法，化学地粘合所述的基料到基底上；最后干燥所述基料。所述的有机材料选自有机硅烷、有机磷酸盐、聚羧酸化合物、基于三嗪杂环类的化合物，并且所述纳米粒子是金属或半金属的氧化物、碳化物、硼化物、氮化物的纳米粒子。但是，该涂料组合物的耐磨性较差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种耐磨涂料及其制备方法，具有良好的耐磨性能。有鉴于此，本专利技术提供了一种耐磨涂料，包括以下成分：优选的，纳米金刚石为3-8重量份。优选的，碳纳米管为0.1重量份。优选的，凹凸棒石粉为20-40重量份。优选的，金刚砂为15-25重量份。优选的，聚乙烯吡咯烷酮为2-4重量份。优选的，聚甲基丙烯酸为8-15重量份。优选的，二氧化硅气凝胶为8-10重量份。优选的，醋酸乙烯为8-10重量份。相应的，本专利技术还提供一种耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：将2-10重量份纳米金刚石、0.01-1重量份碳纳米管、10-50重量份凹凸棒石粉、10-30重量份金刚砂和1-5重量份聚乙烯吡咯烷酮混合，放入搅拌机中，高速搅拌20-40分钟，得到第一混合物；将5-20重量份聚甲基丙烯酸、5-10重量份二氧化硅气凝胶、5-10重量份醋酸乙烯、1-5重量份松油醇混合，搅拌20-40分钟，得到第二混合物；向所述第二混合物中加入所述第一混合物，搅拌均匀后加入0.5-3重量份聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，继续搅拌30-60分钟，得到耐磨涂料。本专利技术提供了一种耐磨涂料及其制备方法，包括以下成分：纳米金刚石2-10重量份；碳纳米管0.01-1重量份；凹凸棒石粉10-50重量份；金刚砂10-30重量份；聚乙烯吡咯烷酮1-5重量份；聚甲基丙烯酸5-20重量份；二氧化硅气凝胶5-10重量份；醋酸乙烯5-10重量份；松油醇1-5重量份；聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.5-3重量份。其中，纳米金刚石能提高涂料的高抗磨损能力和抗氧化能力。碳纳米管具有柔韧性好、强度高等特征，能大大提高涂料在金属表面的附着力。二氧化硅气凝胶是一种纳米多孔、低密度的材料。本专利技术中，纳米金刚石、碳纳米管、凹凸棒石粉、金刚砂、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、二氧化硅气凝胶相互联系、相互作用，提高涂料的耐磨性能。实验结果表明，本专利技术制备的涂料形成的涂层硬度高，涂料具有良好的耐磨性能。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种耐磨涂料，包括以下成分：纳米金刚石能提高涂料的高抗磨损能力和抗氧化能力。作为优选方案，纳米金刚石为3-8重量份，更优选为4-7重量份。碳纳米管具有柔韧性好、强度高等特征，均匀分散在涂料中时，碳纳米管可显著提高涂料的吸附能力和耐磨能力，同时碳纳米管能与涂料的成膜物质产生键合，在涂层中起到“钉扎”作用，阻止固体颗粒的移动，控制微裂纹扩展，提高成膜后的整体强度，提高了涂层的抗冲击能力。本专利技术采用碳纳米管改性涂料，能大大提高涂料在金属表面的附着力，达到与金属表面经过喷砂处理或进行腐蚀粗糙化处理后提高涂料附着力相同的效果。作为优选方案，碳纳米管为0.1重量份。凹凸棒石粉具有纳米材料的属性，是具有纳米通道结构的天然纳米结构矿物材料，具有非常大的比表面积和一定的离子交换性。作为优选方案，凹凸棒石粉为20-40重量份，更优选为25-35重量份。作为优选方案，金刚砂为15-25重量份，更优选为18-22重量份。作为优选方案，聚乙烯吡咯烷酮为2-4重量份，更优选为2-3重量份。作为优选方案，聚甲基丙烯酸为8-15重量份，更优选为8-12重量份。二氧化硅气凝胶是一种纳米多孔、低密度的保温隔热材料，具有质量轻、导热系数低、比表面积大等特点。国内外制备二氧化硅气凝胶通常都以正硅酸甲酯，正硅酸乙酯或“水玻璃”为原料，原料经溶胶-凝胶过程和老化过程后，形成含有大量溶剂的弹性网络结构，需要经过干燥过程，将网络内部溶剂替换成空气，形成气凝胶。本专利技术以二氧化硅气凝胶作为制备耐磨涂料的原料，提高涂料的耐磨性能，并且提高其附着力。作为优选方案，二氧化硅气凝胶为8-10重量份，更优选为8-9重量份。作为优选方案，醋酸乙烯为8-10重量份，更优选为8-9重量份。相应的，本专利技术还提供一种耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：将2-10重量份纳米金刚石、0.01-1重量份碳纳米管、10-50重量份凹凸棒石粉、10-30重量份金刚砂和1-5重量份聚乙烯吡咯烷酮混合，放入搅拌机中，高速搅拌20-40分钟，得到第一混合物；将5-20重量份聚甲基丙烯酸、5-10重量份二氧化硅气凝胶、5-10重量份醋酸乙烯、1-5重量份松油醇混合，搅拌20-40分钟，得到第二混合物；向所述第二混合物中加入所述第一混合物，搅拌均匀后加入0.5-3重量份聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，继续搅拌30-60分钟，得到耐磨涂料。从以上方案可以看出，本专利技术以纳米金刚石、碳纳米管、凹凸棒石粉、金刚砂、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、二氧化硅气凝胶、醋酸乙烯、松油醇、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚为原料，各个原料相互联系、相互作用，提高涂料的耐磨性能。实验结果表明，本专利技术制备的涂料形成的涂层硬度高，具有良好的耐磨性能。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细说明，本专利技术的保护范围不受以下实施例的限制。本专利技术实施例采用的原料和化学试剂均为市购。实施例11、称取5重量份纳米金刚石、0.1重量份碳纳米管、30重量份凹凸棒石粉、20重量份金刚砂、2重量份聚乙烯吡咯烷酮混合，放入搅拌机中，高速搅拌30分钟，得到第一混合物；2、称取10重量份聚甲基丙烯酸、8重量份二氧化硅气凝胶、8重量份醋酸乙烯、2重量份松油醇混合，搅拌30分钟，得到第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨涂料，其特征在于，包括以下成分：

【技术特征摘要】
1.一种耐磨涂料，其特征在于，包括以下成分：2.根据权利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，纳米金刚石为3-8重量份。3.根据权利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，碳纳米管为0.1重量份。4.根据权利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，凹凸棒石粉为20-40重量份。5.根据权利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，金刚砂为15-25重量份。6.根据权利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，聚乙烯吡咯烷酮为2-4重量份。7.根据权利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，聚甲基丙烯酸为8-15重量份。8.根据权利要求1所述的耐磨涂料，其特征在于，二氧化硅气凝胶为8-10重量份。9.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄勇，
申请(专利权)人：广西融辰建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45