一种耐磨防菌型体育器材用涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及体育器材涂料技术领域，具体涉及一种耐磨防菌型体育器材用涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着人们的生活水平不断提高，越来越多的人在繁忙的工作之余，走进各类运动场。另一方面，现代竞技体育的发展亦要求体育专家在讲求科学训练的同时，还要非常重视对体育器材的改进与研制，这使得体育器材市场取得了空前的繁荣。
[0003]对于现有的体育器材，其表面一般采用烤漆或者喷漆进行美化和保护。然后，长期暴于室外，紫外光照射、雨水冲洗，会使表层保护漆老化脱落，降低美化度和使用寿命；再者，某些健身器材，由于人体经常与其接触，一方面会使保护层刮伤，另一方面人体汗液会使器材滋生细菌，影响身体健康。随着人们对体育器材越来越苛刻的要求，需要发明一种保护性、美化型和舒适型更好的保护层，来满足体育事业发展和人们生活的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种耐磨防菌型体育器材用涂料的制备方法，用以克服传统体育器材保护层易刮伤以及易滋生细菌的缺陷。
[0005]本发明为实现上述目的所采用的技术方案为:一种耐磨防菌型体育器材用涂料的制备方法，该涂料由弹性体A组分和B组分按照1:2.5~1:3的重量比混合固化而成，其制备方法包括以下步骤:
步骤一:制备A组分
将聚醚二元醇加入反应釜中，于80°C下搅拌，同时进行抽真空脱水脱气处理2h后，冷却至50°C，加入二苯基甲烷二异氰酸酯，并在85°C下反应2h后，冷却至室温，制得A组分；其中，A组分中各成分的重量百分比依次为:聚醚二元醇55~69%和二苯基甲烷二异氰酸酯31-45% ；
步骤二:制备B组分
(I )、将金属铝置于坩祸中，并置于1000~1200°C的真空室中加热至金属铝全部熔化，将玻璃纤维送入真空室，加热20~30min，形成微胶囊A，备用；
(2)、将金属锌置于坩祸中，并置于900~1000°C的真空室中加热至金属锌全部熔化，将纳米二砸化铌送入真空室，28~35min,形成微胶囊B，备用；
(3)、按照I'2的摩尔比，依次称取醋酸钛和硫化钠，并称取与醋酸钛和硫化钠总重量等量的环氧树脂，将环氧树脂溶解于丙酮溶液中，将醋酸钛溶解于甲醇溶液中，然后将溶解了环氧树脂的丙酮溶液和溶解了醋酸钛的甲醇溶液置于分散机中，加入硫化钠，在ISOOOrpm条件下分散3?7分钟，制得二硫化钛悬浮在环氧树脂中的微乳液，备用；
(4)、按照1:4的摩尔比，将仲丁醇铝溶液与乙醇混合，在60°C条件下恒温水浴加热1-1.5h，静置至室温后，制得氧化铝溶胶；按照铝:硅摩尔比为2:1，称取氧化铝溶胶和氧化硅气凝胶混合，加入稀盐酸调整溶胶Ph为2，形成复合溶胶；按照15:1:4的体积比，分别量取蓖麻油、溴化铵和氨水，混合得混合溶液，并加入混合溶液4倍的复合溶胶，搅拌10~15h后产生沉淀，利用去离子水洗涤沉淀后，将沉淀浸于乙醇溶液中，在60°C条件下恒温水浴加热24h，然后在70~80°C下干燥2~3h，制得复合凝胶颗粒，备用；
(5)、将硅烷偶联剂和氮化硼按1:100的重量比进行混合，制得改性氮化硼；按照此方法分别利用纳米银和二氧化钛，制得纳米改性银和改性二氧化钛改性，将改性氮化硼、纳米改性银和改性二氧化钛改性按照1~2:1~5:1~5的重量比进行混合，得无机改性微粒，备用；
(6)、按照聚醚三元醇10~40%、聚醚二元醇15~20%、改性丙烯酸酯15~17%、步骤(I)制得的微胶囊A2~4%、步骤(2)制得的微胶囊B3~6%、步骤(4)制得的复合凝胶颗粒5~10%、步骤
[5]制得的无机改性微粒3~13%、助剂17~20%，另量取体积与聚醚三元醇、聚醚二元醇和改性丙烯酸酯总重量的比例为3.0mL:lg的步骤(3)制得的微乳液，将聚醚三元醇和聚醚二元醇加入到反应釜中，于85°C下搅拌，进行抽真空脱水脱气处理2h后，再加入改性丙烯酸酯、复合凝胶颗粒和微乳液，在50~60°C下搅拌2~3h ;然后再加入微胶囊A、微胶囊B、无机改性微粒和助剂，在45~60°C下加热10~30min，然后超声波混合均勾，制得B组分；
步骤二:制备涂料
将步骤一制得的A组分与步骤二制得的B组分按照1:2.5~1:3的重量比进行混合，搅拌聚合，待固化后，即得到涂料。
[0006]其中，步骤二(I)和(2)中，真空室中的真空度均为104~102Pa。
[0007]其中，步骤二(6)中的助剂由重量比为2:15:3:5:3:3的交联剂、增塑剂、油性引发剂、有机硅类流平剂、受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂组成，其中，交联剂为三羟基甲烷，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，油性引发剂为过氧化苯甲酰。
[0008]本发明中，改性二氧化钛具有在可见光和紫外光下杀菌、降解细菌、有机物的作用，在没有光源下，纳米改性银对环境中常见细菌、大肠杆菌、金色葡萄糖球菌等微生物的抑制或杀灭作用显著，同时还可提高涂料的耐磨性。载银纳米二氧化钛经过硅烷偶联剂改性后，提高其在涂料中分散性，充分发挥其抗菌抗紫外功能。苯甲酸钠也有很高抗菌性，体系中添加苯甲酸钠，在纳米银、二氧化钛和苯甲酸钠三者的共同作用下，其杀菌效果更加明显。
[0009]本发明中添加有受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂，对于改善紫外线长期作用下的涂料的光泽非常有效，而且，利用纳米银和二氧化钛粒子的光催化机理和亲水机理，涂料上的污染物、污渍、灰尘等在光的照射及雨水淋洗等情况下，可被逐步氧化降解为二氧化碳、水等小分子被冲洗掉。
[0010]有益效果:1、本发明制备的A组分，生成聚氨酯预聚体，将微乳液和改性丙烯酸酯引入到聚氨酯预聚体中，形成互穿网络结构，让体系既具有聚氨酯的韧性、耐酸、耐碱，还具有丙烯酸酯的保光、保色以及户外耐久性，同时还具有环氧树脂的粘结性和强度。
[0011 ] 2、本发明中，步骤二( I)中，金属铝蒸汽凝结在玻璃纤维表面，形成微胶囊A ;而在步骤二(2)中，纳米二砸化铌在900~1000°C下，部分分解生成砸化铌和元素砸，即微胶囊B内部芯材存在纳米二砸化铌、砸化铌和砸三种可能，均匀包裹玻璃纤维，增加了玻璃纤维与涂料中有机物的结合程度，将微胶囊A和微胶囊B混合于涂料中，能够防止雨水和盐分的侵入，还能够抑制由于太阳能紫外线而使涂料劣化的作用。
[0012]3、本发明制得的复合凝胶颗粒混合在涂料中，Si元素能够进入氧化铝溶胶的微观结构，提高复合溶胶颗粒的热稳定性，与受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂结合后，避免涂料长期暴于室外，因受紫外光照射而老化脱落的现象。另外，本发明中添加的无机改性微粒，以及微乳液中含有的二硫化钛，均能够均匀分散籽涂料中，提高涂料的耐磨性。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明的一种耐磨防菌型体育器材用涂料的制备方法作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0014]实施例1
一种耐磨防菌型体育器材用涂料的制备方法，该涂料由弹性体A组分和B组分按照1:
2.5的重量比混合固化而成，其制备方法包括以下步骤:
步骤一:制备A组分
将聚醚二元醇加入反应釜中，于80°C下搅拌，同时进行抽真空脱水脱气处理2h后，冷却至50°C，加入二苯基甲烷二异氰酸酯，并于85°C下反应2h，然后冷却至室温，制得A组分；其中，A组分中各成分的重量百分比依次为:聚醚二