一种水性耐磨剂及其生产方法技术

本发明专利技术一种水性耐磨剂，其采用如下方法制备：先将纳米材料1份与硅烷偶联剂或表面活性剂0.01‑0.5份在70‑100℃下作用1‑4小时；然后再加入0.02‑10份润滑剂在70‑100℃进行作用1‑4小时，经后处理而成。本发明专利技术采用硅烷偶联剂或表面活性剂与纳米材料作用后再与润滑剂作用，形成很稳定的物体，应用广泛，在使用过程中达到最佳耐磨效果，而且本发明专利技术成本低，用量少，耐磨效果好。

A Water-borne Wear Resistant and Its Production Method

The water-borne wear-resisting agent of the invention is prepared by the following methods: firstly, one portion of nano-material is treated with silane coupling agent or surfactant 0.01 0.5 parts at 70 100 for 1 4 hours; then, 0.02 10 parts of lubricant are added to act at 70 100 for 1 4 hours, and then processed. The invention uses silane coupling agent or surfactant to interact with nano-materials and then with lubricant to form a very stable object, which is widely used and achieves the best wear-resistant effect in the use process, and the cost of the invention is low, the dosage is small, and the wear-resistant effect is good.

【技术实现步骤摘要】
一种水性耐磨剂及其生产方法
本专利技术涉及纺织浆料和涂料领域，具体地说，涉及一种水性耐磨剂及其生产方法。
技术介绍
现有用于纺织浆料和涂料领域的耐磨剂一般有三种：一是采用纳米级的氧化硅、氧化铝或者是氧化钛，可直接作为耐磨剂应用。这种是直接使用纳米材料，不经过反应处理；但其耐磨性不是很好。其二是将纳米级的氧化物(硅，铝，钛，等)与偶联剂反应(如3.3.3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷)制成水溶性的耐磨剂。该产品多为乳状物，其缺点是在应用时煮浆过程中会与其他组分发生反应，这种随机性的反应易造成该耐磨剂应用性能的不稳定性和局限性。同时没被反应完全的偶联剂中的基团也可能会与纱线起反应而造成退浆不净。这种是将纳米材料的成份与偶联剂反应，虽然也是水溶性的，但偶联剂不稳定，产品应用时也不稳定，有局限性。还有第三种是将纳米氧化物，进行表面处理。如将纳米氧化物和硬脂酸钠进行反应，得到的耐磨剂为非水溶性的，但该耐磨剂很少用于纺织浆料和涂料领域。另外也有将纳米氧化物与高分子材料进行物理共混或者与高分子材料进行插层剥离反应。这种产品本身成本偏高，同时应用时一般用量大才能达到耐磨效果。从耐磨学的机理上讲，耐磨材料与粘着材料(高分子材料)的亲和力(互溶性)越好，所成涂膜越耐磨，同时这种耐磨材料本身又带有润滑成份，减少了摩擦系数，所以会更耐磨。从耐磨学的机理上讲，如果耐磨材料和粘着材料互溶性非常好，耐磨性就相应较高，比如分子结构相似；且都是溶于水或分散于水。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐磨性能优良的水性耐磨剂。本专利技术的另一目的在于提供一种水性耐磨剂的生产方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供一种水性耐磨剂，其采用如下方法制备：1)将纳米材料1份与硅烷偶联剂或表面活性剂0.01-0.5份在70-100℃下作用1-4小时；2)然后再加入0.02-10份润滑剂在70-100℃进行作用1-4小时，经后处理而成。其中，所述纳米材料为硅溶胶、铝溶胶或氧化铝(比如拟薄水铝石或勃姆石)，氧化铝和氧化硅的混合体(比如蒙脱土，高领土)或二氧化钛，所述硅烷偶联剂为偶联剂550、570、560、602、151、171、172，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，聚乙二醇，硬脂酸或硬脂酸钠，淀粉，单双硬脂酸甘油脂，乙二醇双硬脂酸酯。所述润滑剂为硬酯酸、硬酯酸钠、乳化蜡、乳化油、以及硬脂酸与直链淀粉的复合物。为了提高粘接性，还可以在步骤2)中单独加入粘附材料，或与润滑剂联合加入，所述粘附材料为亲水性较强的水溶性聚酯，聚丙烯酸或聚丙烯酸钠，聚丙烯酰胺，加入量为纳米硅材料的0.3-3倍。其中，步骤1)中所述纳米材料还可先与0.25-10份蜡或蜡的乳化剂在熔态下干混均匀。为了实现本专利技术的另一目的，本专利技术的水性耐磨剂的生产方法，包括如下步骤：1)将纳米材料1份与硅烷偶联剂或表面活性剂0.01-0.5份在70-100℃下作用1-4小时；2)然后再加入0.02-10份润滑剂在70-100℃进行作用1-4小时，经后处理而成。其中，所述纳米材料为硅溶胶、铝溶胶或氧化铝(比如拟薄水铝石或勃姆石)，氧化铝和氧化硅的混合体(比如蒙脱土，高领土)或二氧化钛。所述硅烷偶联剂为偶联剂550、570、560、602、151、171、172。所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，聚乙二醇，硬脂酸或硬脂酸钠，淀粉，单双硬脂酸甘油脂，乙二醇双硬脂酸酯。所述润滑剂为硬酯酸、硬酯酸钠、乳化蜡、乳化油、以及硬脂酸与直链淀粉的复合物。还可以在步骤2)中单独加入粘附材料，或与润滑剂联合加入，所述粘附材料为亲水性较强的水溶性聚酯，聚丙烯酸或聚丙烯酸钠，聚丙烯酰胺，加入量为纳米材料的0.3-3倍。步骤1)中所述纳米材料还可先与0.25-10份蜡或蜡的乳化剂在熔态下干混均匀。本专利技术的水性耐磨剂与现有的耐磨剂相比，本专利技术的水性耐磨剂其结构为：先由纳米材料和硅烷偶联剂或者表面活性剂作用，该偶联剂或表面活性剂可直接溶于水，操作简单。另外，本专利技术所述硅烷偶联剂，为胺基成份的偶联剂，胺基成份都是溶于水的。随后再与润滑剂作用，可得到本专利技术产品水性耐磨剂。本专利技术的水性耐磨剂用于纺织浆料和涂料中，推荐用量为2％-6％。本专利技术的水性耐磨剂，选择先将纳米材料与硅烷偶联剂或者表面活性剂作用，将偶联剂或表面活性剂一端与纳米材料先作用，剩下的另外的端基再与润滑剂作用，这样所得耐磨剂能分散于水；而如果不用偶联剂或者表面活性剂，直接将纳米材料和硬脂酸钠反应，则最后得出的产品是不溶于水的。而采用硬脂酸钠单独使用作为润滑剂，其具有热水溶性。而本专利技术通过硅烷偶联剂或表面活性剂，再与润滑剂作用，增加了润滑剂的作用，越耐磨，且减小了摩擦系数，最终提高了耐磨性。本专利技术采用硅烷偶联剂或者表面活性剂反应或者作用之后再与润滑剂反应或作用，形成很稳定的产物，应用广泛，同时达到最佳反应或者作用状态，在使用过程中达到最佳耐磨效果，而且本专利技术成本低，用量少，耐磨效果好。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1将25％浓度【溶剂是水】的硅溶胶(10纳米)10kg加水2.5Kg升温至80℃后与0.5kg硬脂酸钠均匀混合后反应2小时，然后加入2kg硬脂酸钠在85℃下进行作用1小时，最后冷却后即得水性耐磨剂。实施例2将25％浓度【溶剂为水】20纳米的硅溶胶10kg加水2.5Kg升温至75℃，与0.4kg熔态的硬脂酸反应2小时，然后调PH至6.5左右，再加入硬脂酸1.1kg和直链淀粉1.5kg【即为硬脂酸-直链淀粉复合物】，在95℃下反应1小时，最终获得长丝用水性耐磨剂。实施例3将1kg蒙脱土(50纳米)与2kg的蜡在蜡的熔态下干混匀后，加入与1.24kg脂肪醇聚氧乙烯醚在70℃下反应3小时，然后再加入0.5kg乳化蜡在90℃下反应2小时，至水分基本蒸发完后，即为水性耐磨剂。实施例4将5kg20％浓度的拟薄水铝石(20纳米)，常温下先与0.4kg偶联剂550在乳化剂AE0-9的存在下，在70℃下均匀反应4小时后成为液态，然后再与20kg亲水性较强的水溶性聚酯(18％浓度)和乳化蜡3kg，在85℃下反应(以微量形成反应后)2小时，最终获得水性耐磨剂。实验例1本实验例针对实施例1和实施例2所得的水性耐磨剂与现有耐磨剂进行性能对比分析。纺织用上浆液配方为：40支纯棉精梳纱：淀粉100％，含固量10％，上浆率12％；45支涤棉(80/20)精梳纱：淀粉100％，含固量10％，上浆率12％；涤纶长丝：聚酯100％，含固量6％，上浆率7％。其中，耐磨剂分别进行编号：1、空白组，不加耐磨剂；2、25％浓度20纳米的硅溶胶；3、25％浓度20纳米的硅溶胶与偶联剂3.3.3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷反应制成水分散性的耐磨剂；4、40支纯棉精梳纱和45支涤棉80/20精梳纱，实施例1的水性耐磨剂，涤纶长丝实施例2的水性耐磨剂，2-4组耐磨剂的加入量为3％。进行浆纱耐磨次数对比实验，上浆方法采用单纱上浆仪，并采用单纱耐磨仪进行检测，检测湿度70％左右，温度20-30度，单纱张力以原纱耐磨次数为1-2次为准。测试过程中单纱耐磨仪的速度为120n/min，每组纱为8根，去掉最高和最低值，取其平均值。具体结果见表1。表1耐磨次数单纱上浆测试结果结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性耐磨剂，其特征在于，其采用如下方法制备：1)将纳米材料1份与硅烷偶联剂或表面活性剂0.01‑0.5份在70‑100℃下作用1‑4小时；2)然后再加入0.02‑10份润滑剂在70‑100℃进行作用1‑4小时，经后处理而成。

【技术特征摘要】
2017.11.14 CN 201711122672X1.一种水性耐磨剂，其特征在于，其采用如下方法制备：1)将纳米材料1份与硅烷偶联剂或表面活性剂0.01-0.5份在70-100℃下作用1-4小时；2)然后再加入0.02-10份润滑剂在70-100℃进行作用1-4小时，经后处理而成。2.根据权利要求1所述的水性耐磨剂，其特征在于，所述纳米材料为硅溶胶、铝溶胶、氧化铝、氧化铝和氧化硅的混合体、氧化钛。3.根据权利要求1所述的水性耐磨剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为偶联剂550、570、560、602、151、171、172，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或聚乙二醇，硬脂酸或硬脂酸钠，淀粉，单双硬脂酸甘油脂，乙二醇双硬脂酸酯。4.根据权利要求1所述的水性耐磨剂，其特征在于，所述润滑剂为硬酯酸、硬酯酸钠、乳化蜡、乳化油、以及硬脂酸与直链淀粉的复合物。5.根据权利要求1-4任意一项所述的水性耐磨剂，其特征在于，还在...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴馨，戴声智，
申请(专利权)人：武汉鑫众源高分子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42