一种地坪涂装材料及其制备方法与流程

文档序号:29613085发布日期:2022-04-13 10:22阅读:105来源:国知局

1.本发明属于地面涂装领域,具体涉及一种地坪涂装材料及其制备方法。


背景技术:

2.现有技术中大多数的地坪涂装材料采用环氧材料,相比于传统花岗岩或混凝土地坪,其具有多种优点,如光泽好、强度高、耐腐蚀等,然而环氧材料制备的地坪在实际应用的过程中也存在缺陷,如脆性较大而导致极易开裂、防滑性能低,且冬季无法施工,工程进展易受气候和温度的影响。目前市面上通常采用酯类或芳烃类等溶剂作为地面涂装材料的稀释剂,尽管使得体系粘度有所降低,但无法保证涂装材料的优异性能,同时还存在安全隐患和造成环境污染的压力;针对上述问题现有技术中通过加入增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等来改善所得材料的可塑性,但该类增塑剂仍然存在安全性的风险,且涂装材料使用时间的增加,该类增塑剂在材料中容易发生扩散迁移,可能使得涂装材料脆裂变形,同时还会在涂装材料表面出现油渍,容易诱发安全事故。针对上述情况,申请人前期研发出一种高耐磨耐冲击材料可应用于地坪涂装,并且具有较好的韧性和耐冲击性能,已公开在中国专利cn111363461a中,尽管如此,申请人经过一段时间后发现,当放置一段时间后所述材料会出现结块、沉淀的现象,尤其是在冬天温度较低的时候,这种现象更加严重,从而导致该涂装材料的流平效果差,进一步影响了使用效果,因此申请人在前期研究的基础上,经过大量研究对其进行了改善与优化,特提出本技术。


技术实现要素:

3.针对上述提到的技术问题,本发明一方面提供了一种地坪涂装材料,包括a组分和b组分,所述a组分包括碳酰胺树脂、填料;所述b组分包括交联剂和活性稀释剂;所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑、硫酸钡、滑石粉、云母粉中的一种或多种。
4.作为一种优选的技术方案,所述a组分与b组分的重量比为(1~10):1,所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑,且重量比为(4-6):(4-6):(0.3-0.6)。
5.作为一种优选的技术方案,按照重量份计,所述a组分包括碳酰胺树脂15-50份、填料50-85份。
6.作为一种优选的技术方案,按照重量份计,所述a组分还包括补强纤维1-3份和助剂0.05-0.2份,所述补强纤维包括矿物纤维和/或合成纤维。
7.作为一种优选的技术方案,所述碳酰胺树脂胺值为189-193mgkoh/g,在25℃的粘度为800~2000mpa
·
s。
8.作为一种优选的技术方案,所述交联剂和活性稀释剂的重量比为(2-4):1。
9.作为一种优选的技术方案,所述填料还包括石墨烯,所述石墨烯和白炭黑的重量比为1:(8-12)。
10.作为一种优选的技术方案,所述石墨烯的片径为30-80μm。
11.作为一种优选的技术方案,所述白炭黑为纳米白炭黑,粒径为10-30nm,比表面积
为80-140m2/g。
12.本发明另一方面提供了一种地坪涂装材料的制备方法,包括以下步骤:
13.s1:将碳酰胺树脂、助剂加入反应缸中,以200-300rpm的转速搅拌下依次加入补强纤维和填料,混合后进行脱泡处理,得到a组分;
14.s2:将交联剂和活性稀释剂混合均匀,得到b组分;
15.s3:将a组分和b组分混合均匀后,即得地坪涂装材料。
16.有益效果:本发明在填料中加入重量比为1:(8-12)的石墨烯和纳米白炭黑,尤其是石墨烯的片径为30-80μm、纳米白炭黑的平均粒径为16nm,比表面积为90-130m2/g时,一方面能够使所制备的地坪材料的稳定性更好,在较低的温度下长时间放置不会产生结块和分层的现象,使用时的流平效果更佳;另一方面还与所加入的补强纤维产生协同效应,从而赋予所述地坪涂装材料更加优异的耐磨性和抗冲击性能。
具体实施方式
17.结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明,本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本发明中提供的任何定义不一致,则以本发明中提供的术语定义为准。
18.在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,如本文所用术语“由

制备”与“包含”同义,“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置,但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外,当描述本发明的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
19.为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种地坪涂装材料,包括a组分和b组分,所述a组分包括碳酰胺树脂、填料;所述b组分包括交联剂和活性稀释剂;所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑、硫酸钡、滑石粉、云母粉中的一种或多种。
20.在一些优选的实施方式中,所述a组分与b组分的重量比为(1~10):1,所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑,且重量比为(4-6):(4-6):(0.3-0.6)。
21.优选的,所述a组分与b组分的重量比为2.8:1,所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑,且重量比为5:5:0.5。
22.在一些优选的实施方式中,按照重量份计,所述a组分包括碳酰胺树脂15-50份、填料50-85份。
23.优选的,所述a组分包括碳酰胺树脂25-45份、填料65-75份。
24.在一些优选的实施方式中,按照重量份计,所述a组分还包括补强纤维1-3份和助剂0.05-0.2份,所述补强纤维包括矿物纤维和/或合成纤维。
25.优选的,按照重量份计,所述a组分还包括补强纤维2份和助剂0.1份,所述补强纤维包括矿物纤维和合成纤维,且重量比为1:(0.75-1.2)。
26.更加优选的,所述补强纤维包括矿物纤维和合成纤维,且重量比为1:1。
27.在一些优选的实施方式中,所述合成纤维包括pp纤维、玻璃纤维中的一种。
28.优选的,所述合成纤维为玻璃纤维,所述玻璃纤维的长度为3-6mm,单丝直径为10-15μm。
29.所述助剂包括消泡剂和润湿剂,二者的重量比为1:(0.5-1.5)。
30.优选的,所述消泡剂和润湿剂的重量比为1:1。
31.更加优选的,所述消泡剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-141,所述润湿剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-346。
32.在一些优选的实施方式中,所述碳酰胺树脂胺值为189-193mgkoh/g,在25℃的粘度为800~2000mpa
·
s。
33.优选的,所述碳酰胺树脂购自德国拜耳,型号为desmophen nh1520。
34.在一些优选的实施方式中,所述交联剂和活性稀释剂的重量比为(2-4):1。
35.优选的,所述交联剂为耐候性脂肪族异氰酸酯类,包括德国拜耳bayer固化剂n75、德国拜耳bayer固化剂n3390 ba/sn、(甲苯二异氰酸酯)tdi类固化剂。
36.更加优选的,所述交联剂为德国拜耳bayer固化剂n3390 ba/sn。
37.在一些优选的实施方式中,所述活性稀释剂包括4-羟基丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯,二者的重量比为1:(0.3-0.7)。
38.优选的,所述活性稀释剂包括4-羟基丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯,二者的重量比为1:0.5。
39.在一些优选的实施方式中,所述填料还包括石墨烯,所述石墨烯和白炭黑的重量比为1:(8-12)。
40.优选的,所述石墨烯和白炭黑的重量比为1:10。
41.在一些优选的实施方式中,所述石墨烯的片径为30-80μm。
42.优选的,所述石墨烯的片径为50μm。
43.更加优选的,所述石墨烯购自东莞市淳亮工艺材料有限公司。
44.在一些优选的实施方式中,所述白炭黑为纳米白炭黑,粒径为10-30nm,比表面积为80-140m2/g。
45.优选的,所述纳米白炭黑的平均粒径为16nm,比表面积为90-130m2/g。
46.更加优选的,所述纳米白炭黑购自德固赛,型号为r972。
47.申请人前期研究了一种用于地坪涂装的材料,具有较好的耐磨性和耐冲击性能,但是申请人发现该材料经过一段时间放置后会出现结块和沉淀的现象,尤其是温度较低的环境下放置时更加明显,从而导致该涂装材料的流平效果较差,进一步影响使用效果,申请人在前期的基础上进行了大量的研究发现当填料中加入重量比为1:(8-12)的石墨烯和纳米白炭黑,尤其是石墨烯的片径为30-80μm、纳米白炭黑的平均粒径为16nm,比表面积为90-130m2/g时不仅进一步增加了所制备地坪涂装材料的耐冲击性能和耐磨性,同时使其稳定性更好,在较低的温度下长时间放置不会产生结块和分层的现象,使用时的流平效果更佳,申请人认为可能的原因是一方面体系中加入特定的碳酰胺树脂和补强纤维在搅拌过程中形成交织结构,使得特定片径的石墨烯和特定比表面积的疏水纳米白炭黑可以较容易地均匀分散到这种结构中,同时由于纳米二氧化硅的疏水性和石墨烯独特的片层结构可以阻碍
空气和水等介质的渗入,形成更加稳定的结构,从而使得该材料在潮湿或低温的条件下放置也不会发生结块和沉淀的现象,且不易出现缩孔等缺陷,具有较好的流平效果,另一方面在填料加入后部分更小粒径的纳米白炭黑可以穿插到石墨烯的片层结构中,二者共同作用,此外还与所加入的补强纤维产生协同效应,赋予所述地坪涂装材料更加优异的耐磨性和抗冲击性能。
48.本发明另一方面提供了一种地坪涂装材料的制备方法,包括以下步骤:
49.s1:将碳酰胺树脂、助剂加入反应缸中,以200-300rpm的转速搅拌下依次加入补强纤维和填料,混合后进行脱泡处理,得到a组分;
50.s2:将交联剂和活性稀释剂混合均匀,得到b组分;
51.s3:将a组分和b组分混合均匀后,即得地坪涂装材料。
52.实施例
53.下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
54.实施例1
55.本实施例一方面提供了一种地坪涂装材料,包括a组分和b组分,所述a组分与b组分的重量比为2.8:1,按照重量份计,所述a组分包括碳酰胺树脂35份、填料62.9份、补强纤维2份、助剂0.1份;所述b组分包括交联剂和活性稀释剂,重量比为3:1。
56.所述碳酰胺树脂购自德国拜耳,型号为desmophen nh1520,胺值为189-193mgkoh/g,在25℃的粘度为800~2000mpa
·
s;所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑、石墨烯,且重量比为5:5:0.5:0.05,所述钢球购自东阿县华信钢球有限公司,粒径为0.5mm;所述氧化锆珠购自宜兴市九州研磨介质有限公司,粒径为0.4-0.6mm,所述石墨烯购自东莞市淳亮工艺材料有限公司,片径为50μm,所述白炭黑为纳米白炭黑,购自德固赛,型号为r972,平均粒径为16nm,比表面积为90-130m2/g;所述补强纤维包括矿物纤维和合成纤维,且重量比为1:1,所述矿物纤维选自艾曼斯,型号为gm-2h,所述玻璃纤维购自泰安开发区红装素裹玻璃纤维加工厂,长度为3-6mm,单丝直径13μm;所述助剂包括消泡剂和润湿剂,重量比为1:1,所述消泡剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-141,所述润湿剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-346;所述交联剂德国拜耳bayer固化剂n3390 ba/sn,所述活性稀释剂包括4-羟基丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯,二者的重量比为1:0.5。
57.本实施例的另一方面提供了一种地坪涂装材料的制备方法,包括以下步骤:
58.s1:将碳酰胺树脂、助剂加入反应缸中,以280rpm的转速搅拌下依次加入补强纤维和填料,混合后进行负压真空脱泡处理,得到a组分;
59.s2:将交联剂和活性稀释剂混合均匀,得到b组分;
60.s3:将a组分和b组分混合均匀后,即得地坪涂装材料。
61.实施例2
62.本实施例一方面提供了一种地坪涂装材料,包括a组分和b组分,所述a组分与b组分的重量比为1:1,按照重量份计,所述a组分包括碳酰胺树脂25.5份、填料73.4份、补强纤维1份、助剂0.1份;所述b组分包括交联剂和活性稀释剂,重量比为3:1。
63.所述碳酰胺树脂购自德国拜耳,型号为desmophen nh1520,胺值为189-193mgkoh/
g,在25℃的粘度为800~2000mpa
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s;所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑、石墨烯,且重量比为5:5:0.5:0.05,所述钢球购自东阿县华信钢球有限公司,粒径为0.5mm;所述氧化锆珠购自宜兴市九州研磨介质有限公司,粒径为0.4-0.6mm,所述石墨烯购自东莞市淳亮工艺材料有限公司,片径为50μm,所述白炭黑为纳米白炭黑,购自德固赛,型号为r972,平均粒径为16nm,比表面积为90-130m2/g;所述补强纤维包括矿物纤维和合成纤维,且重量比为1:1,所述矿物纤维选自艾曼斯,型号为gm-2h,所述玻璃纤维购自泰安开发区红装素裹玻璃纤维加工厂,长度为3-6mm,单丝直径13μm;所述助剂包括消泡剂和润湿剂,重量比为1:1,所述消泡剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-141,所述润湿剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-346;所述交联剂德国拜耳bayer固化剂n3390 ba/sn,所述活性稀释剂包括4-羟基丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯,二者的重量比为1:0.5。
64.本实施例的另一方面提供了一种地坪涂装材料的制备方法,包括以下步骤:
65.s1:将碳酰胺树脂、助剂加入反应缸中,以280rpm的转速搅拌下依次加入补强纤维和填料,混合后进行负压真空脱泡处理,得到a组分;
66.s2:将交联剂和活性稀释剂混合均匀,得到b组分;
67.s3:将a组分和b组分混合均匀后,即得地坪涂装材料。
68.实施例3
69.本实施例一方面提供了一种地坪涂装材料,包括a组分和b组分,所述a组分与b组分的重量比为10:1,按照重量份计,所述a组分包括碳酰胺树脂45份、填料51.9份、补强纤维3份、助剂0.1份;所述b组分包括交联剂和活性稀释剂,重量比为3:1。
70.所述碳酰胺树脂购自德国拜耳,型号为desmophen nh1520,胺值为189-193mgkoh/g,在25℃的粘度为800~2000mpa
·
s;所述填料包括钢球、氧化锆珠、白炭黑、石墨烯,且重量比为5:5:0.5:0.05,所述钢球购自东阿县华信钢球有限公司,粒径为0.5mm;所述氧化锆珠购自宜兴市九州研磨介质有限公司,粒径为0.4-0.6mm,所述石墨烯购自东莞市淳亮工艺材料有限公司,片径为50μm,所述白炭黑为纳米白炭黑,购自德固赛,型号为r972,平均粒径为16nm,比表面积为90-130m2/g;所述补强纤维包括矿物纤维和合成纤维,且重量比为1:1,所述矿物纤维选自艾曼斯,型号为gm-2h,所述玻璃纤维购自泰安开发区红装素裹玻璃纤维加工厂,长度为3-6mm,单丝直径13μm;所述助剂包括消泡剂和润湿剂,重量比为1:1,所述消泡剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-141,所述润湿剂选自上海凯茵化工有限公司,型号为byk-346;所述交联剂德国拜耳bayer固化剂n3390 ba/sn,所述活性稀释剂包括4-羟基丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯,二者的重量比为1:0.5。
71.本实施例的另一方面提供了一种地坪涂装材料的制备方法,包括以下步骤:
72.s1:将碳酰胺树脂、助剂加入反应缸中,以280rpm的转速搅拌下依次加入补强纤维和填料,混合后进行负压真空脱泡处理,得到a组分;
73.s2:将交联剂和活性稀释剂混合均匀,得到b组分;
74.s3:将a组分和b组分混合均匀后,即得地坪涂装材料。
75.实施例4
76.本实施例提供了一种地坪涂装材料及其制备方法,具体实施方式同实施例1,其区别在于所述填料不包括石墨烯。
77.实施例5
78.本实施例提供了一种地坪涂装材料及其制备方法,具体实施方式同实施例1,其区别在于所述石墨烯和白炭黑的重量比为1:5。
79.实施例6
80.本实施例提供了一种地坪涂装材料及其制备方法,具体实施方式同实施例1,其区别在于所述白炭黑购自德固赛,型号为a200,平均粒径为12nm,比表面积为175-225m2/g。
81.性能测试
82.1.低温储存稳定性
83.将实施例1-6所制备的地坪涂装材料在0℃的条件下放置10天,观察是否有结块、沉淀出现,结果记录在表1中。
84.表1
85.实施例编号低温储存稳定性实施例1无结块、沉淀实施例2无结块、沉淀实施例3无结块、沉淀实施例4有少量结块和沉淀出现实施例5无结块、有少量沉淀出现实施例6有明显结块和沉淀出现
86.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对发明作其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改,等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
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