【技术实现步骤摘要】
本申请涉及3c塑胶产品涂料领域，尤其涉及一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料及其制备方法。
技术介绍
1、聚丙烯酸涂料具有较好光泽度、耐酸碱、耐化学品性等，且生产安全，价格便宜。传统的聚丙烯酸涂料在使用过程中由于有机溶剂的挥发会对环境造成污染。与有机溶剂型聚丙烯酸涂料相比，水溶性聚丙烯酸涂料具有无毒、无味、优异的耐候性、使用安全、对环境无污染等特点，是一种低挥发性有机化合物(voc)的绿色环保型产品。但是，目前水溶性聚丙烯酸涂料存在耐磨性差、硬度低等缺陷，很少单独使用，多用来与聚氨酯复合做涂料。同时3c塑胶产品表面硬度低，容易碰划伤，也需喷涂涂层来提升其耐磨性能。因此，提高水溶性聚丙烯酸涂料的耐磨性和硬度，可以促进水溶性聚丙烯酸涂料的单独使用，达到经济环保的双重效果。
技术实现思路
1、本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，采用如下技术方案：
3、一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，按质量份数计，制备原料包括：水性丙烯酸酯乳液35-40份、偶联剂0.3-0.5份、二硫化钼改性氧化石墨烯1.6-1.8份、疏水性气相二氧化硅0.8-1份、金红石钛白粉15-18份、抗划痕助剂3-5份、微蜡粉3-5份、润湿剂1-1.3份、流平剂0.5-0.8份、去离子水15-18份。
4、通过采用上述技术方案，水性丙烯酸酯乳液：作为高耐磨涂料的基础之一，具有良好的附着力和耐水性。
5、优选的，所述水性丙烯酸酯乳液为改性水性丙烯酸酯乳液，其制备方法为：在真空度500pa保护条件下，按质量份数比例混合好的反应单体与助剂分别输入至二个真空高位计量滴加缸内，带有夹套的反应釜内加入去离子水，搅拌、加热升温到80℃时，先加入占质量分数为18％的混合单体反应40min形成种子乳液，再升温至85℃保持恒定，通过转子流量计控制流量双滴剩余混合单体及助剂，在2h内同时滴加完后保温1.5h使之充分反应，最后添加氨水调节ph为9，冷却至室温过滤、出料，得到改性水性丙烯酸酯乳液。
6、优选的，所述反应单体由桐油酸、苯乙烯和丙烯酸酯以质量份数比1.2:22:20组成。
7、优选的，所述助剂由十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、过硫酸钾、亚硫酸钠组成，所述十二烷基硫酸钠的添加量为反应单体质量的3％，所述壬基酚聚氧乙烯醚的添加量为反应单体质量的2％，所述过硫酸钾的添加量为反应单体质量的0.4％，所述亚硫酸钠的添加量为反应单体质量的0.2％；所述去离子水的添加量为反应单体质量的1.5倍。
8、通过采用上述技术方案，制备的改性水性丙烯酸酯乳液作为基础涂料组分，为涂层提供附着力和抗水性。通过采用桐油酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯作为共聚单体，经过种子乳液聚合法共聚合成水性丙烯酸酯乳液，改善了其耐水性和附着力。水性丙烯酸酯乳液与其他组分如偶联剂、二硫化钼改性氧化石墨烯、疏水性气相二氧化硅、金红石钛白粉、抗划痕助剂、微蜡粉、润湿剂、流平剂和去离子水等形成协同作用，相互作用力增强，以提高涂料的附着力、耐磨性和硬度。
9、优选的，所述二硫化钼改性氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤为：
10、s51、按照质量份数，将3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、80份乙醇和80份水混合均匀，再加入冰醋酸调节ph为4，加热到38℃，搅拌0.5h，加入1份二硫化钼充分搅拌，加热到65℃，搅拌反应5h，采用乙醇洗涤分离产物，在60℃干燥24h,改性二硫化钼；
11、s52、按照质量份数，在200份n,n-二甲基甲酰胺中加入1份改性二硫化钼和3份氧化石墨烯，超声搅拌30分钟，然后加热到108℃，搅拌反应6h，采用乙醇洗涤分离产物，在60℃干燥24h,二硫化钼改性氧化石墨烯。
12、通过采用上述技术方案，二硫化钼改性氧化石墨烯的改性合成原理是通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷水解生成硅醇基与二硫化钼颗粒表面的羟基反应，构成网状有机分子层包覆在二硫化钼颗粒表面；然后γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二硫化钼与氧化石墨烯在n,n-二甲基甲酰胺溶液中加热搅拌反应，得到二硫化钼改性氧化石墨烯。二硫化钼改性氧化石墨烯添加到高耐磨涂料中，能够显著提升涂层的耐磨性能和硬度，使涂层具有更好的耐磨性和耐划痕性，延长使用寿命。二硫化钼改性氧化石墨烯通过在其表面形成网状有机分子层包覆，在涂料中能够提高与其他组分如水性丙烯酸酯乳液、金红石钛白粉等的相容性和分散性，保证涂层的均匀性和稳定性。总之，二硫化钼改性氧化石墨烯在高耐磨涂料中起到提升耐磨性能和硬度的作用，并且能够提高与其他组分的相容性和分散性，协同作用使涂料具有更好的性能。
13、优选的，所述偶联剂由γ-氨丙基三乙氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷以质量份数比1:2-4组成。
14、通过采用上述技术方案，偶联剂由γ-氨丙基三乙氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷以质量份数比1:2-4组成。偶联剂中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷具有亲水性，能够与涂料体系中的其他水性成分发生作用，在涂层与塑胶产品表面之间形成紧密的结合，提升涂层的附着力和耐水性。促进分散和稳定性：偶联剂中的n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷具有亲油性，能够与涂料中的疏水性成分发生作用。它能够在涂料体系中促进疏水性气相二氧化硅、金红石钛白粉等颗粒的分散，并提高涂层的稳定性。改善涂料性能：偶联剂的添加能够提高涂料的流平性和降低表面张力，使得涂料在涂布过程中更加均匀，并能够在塑胶产品表面形成光滑、均匀的涂层。因此，偶联剂在高耐磨涂料中的作用是优化界面结合、促进分散和稳定性，同时改善涂料的流平性、耐划痕性和硬度，与其他成分协同作用，使涂料具有附着力优异、耐水、耐磨和硬度高等优点。
15、优选的，所述抗划痕助剂为迪高482抗刮助剂；所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醇；所述流平剂为流平剂byk333。
16、优选的，所述微蜡粉由棕榈蜡与聚乙烯石蜡以质量份数比1:2组成。
17、优选的，所述高耐磨涂料的使用方法和工艺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，按质量份数计，制备原料包括：水性丙烯酸酯乳液35-40份、偶联剂0.3-0.5份、二硫化钼改性氧化石墨烯1.6-1.8份、疏水性气相二氧化硅0.8-1份、金红石钛白粉15-18份、抗划痕助剂3-5份、微蜡粉3-5份、润湿剂1-1.3份、流平剂0.5-0.8份、去离子水15-18份。
2.根据权利要求1所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸酯乳液为改性水性丙烯酸酯乳液，其制备方法为：在真空度500Pa保护条件下，按质量份数比例混合好的反应单体与助剂分别输入至二个真空高位计量滴加缸内，带有夹套的反应釜内加入去离子水，搅拌、加热升温到80℃时，先加入占质量分数为18%的混合单体反应40min形成种子乳液，再升温至85℃保持恒定，通过转子流量计控制流量双滴剩余混合单体及助剂，在2h内同时滴加完后保温1.5h使之充分反应，最后添加氨水调节pH为9，冷却至室温过滤、出料，得到改性水性丙烯酸酯乳液。
3.根据权利要求2所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述反应单体由桐油酸、苯乙烯和丙烯
4.根据权利要求2所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述助剂由十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、过硫酸钾、亚硫酸钠组成，所述十二烷基硫酸钠的添加量为反应单体质量的3%，所述壬基酚聚氧乙烯醚的添加量为反应单体质量的2%，所述过硫酸钾的添加量为反应单体质量的0.4%，所述亚硫酸钠的添加量为反应单体质量的0.2%;所述去离子水的添加量为反应单体质量的1.5倍。
5.根据权利要求1所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述二硫化钼改性氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤为：
6.根据权利要求1所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述偶联剂由γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷以质量份数比1:2-4组成。
7.根据权利要求1所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述抗划痕助剂为迪高482抗刮助剂；所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醇；所述流平剂为流平剂BYK333。
8.根据权利要求1所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述微蜡粉由棕榈蜡与聚乙烯石蜡以质量份数比1:2组成。
9.根据权利要求1-8任一所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述高耐磨涂料的使用方法和工艺要求为：使用口径为1.5mm的喷枪进行自动喷涂，油压0.3-0.4MPA，喷涂量120-135g/m2，环境温度25℃、环境湿度70％条件下表干流平温度30℃，流平时间20min，烘烤干燥60℃，时间1.5-2小时。
10.一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料的原料，其制备方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，按质量份数计，制备原料包括：水性丙烯酸酯乳液35-40份、偶联剂0.3-0.5份、二硫化钼改性氧化石墨烯1.6-1.8份、疏水性气相二氧化硅0.8-1份、金红石钛白粉15-18份、抗划痕助剂3-5份、微蜡粉3-5份、润湿剂1-1.3份、流平剂0.5-0.8份、去离子水15-18份。
2.根据权利要求1所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸酯乳液为改性水性丙烯酸酯乳液，其制备方法为：在真空度500pa保护条件下，按质量份数比例混合好的反应单体与助剂分别输入至二个真空高位计量滴加缸内，带有夹套的反应釜内加入去离子水，搅拌、加热升温到80℃时，先加入占质量分数为18%的混合单体反应40min形成种子乳液，再升温至85℃保持恒定，通过转子流量计控制流量双滴剩余混合单体及助剂，在2h内同时滴加完后保温1.5h使之充分反应，最后添加氨水调节ph为9，冷却至室温过滤、出料，得到改性水性丙烯酸酯乳液。
3.根据权利要求2所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述反应单体由桐油酸、苯乙烯和丙烯酸酯以质量份数比1.2:22:20组成。
4.根据权利要求2所述一种3c塑胶产品用的高耐磨涂料，其特征在于，所述助剂由十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、过硫酸钾、亚硫酸钠组成，所述十二烷基硫酸钠的添加量为反应单体质量的3%，所述壬基酚聚氧乙烯醚的添加量为反应单体质量的2%...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑春锋，
申请(专利权)人：厦门标特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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