本发明属于高分子化学油漆材料技术领域，具体涉及一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆及其制备工艺。
背景技术：
油漆早期大多以植物油为主要原料，故被叫做“油漆”，如健康环保原生态的熟桐油。不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品，还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品，都属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。油漆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、连续的固态漆膜，漆膜对物件进行保护，现在的油漆在用于塑料件时，其附着性不高、易磨损、抗水性差，有的油漆还会腐蚀塑料件，因而不能满足塑料件涂覆油漆的目的，因此，提供一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆很有市场价值。
技术实现要素：
基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆，其具有高附着度、高抗水性、高耐磨性，还具有一定的抗菌性、耐候性。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆，包括以下重量份的原料：氯化橡胶70～100份、醋酸正丁酯25～35份、丁二醇15～18份、水10～35份、硅油10～20份、甘油5～10份、环氧树脂8～12份、氧化硅8～15份、柠檬酸三乙酯8～12份、edta-2na1～3份、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇1～2份、填充剂15～25份、分散剂1～5份、颜料10～20份。
作为优选，所述抗水性强的塑料件专用耐磨漆包括以下重量份的原料：氯化橡胶85份、醋酸正丁酯30份、丁二醇17份、水12份、硅油15份、甘油8份、环氧树脂10份、氧化硅11份、柠檬酸三乙酯10份、edta-2na2份、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇1.5份、填充剂20份、分散剂3份、颜料16份。
作为优化，所述填充剂为珍珠粉、木粉、滑石粉、刚玉粉、贝壳粉中的至少一种，作为进一步优化，填充剂的颗粒粒度为纳米级，优选50～100纳米，粒度过大，会使制得耐磨漆的品质粗糙，粒度过小，其成本过高，在使用喷涂工艺喷涂耐磨漆过程中还会堵塞喷枪。
作为优化，所述分散剂为聚醚、聚二醇、纳米氧化钛、二甲基硅氧烷中的至少一种。
本发明还提供一种制备抗水性强的塑料件专用耐磨漆的工艺，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2：将醋酸正丁酯、丁二醇、水混合后以650～800r/min的速率搅拌，搅拌过程中依次加入氯化橡胶、环氧树脂，接着以400～600r/min的速率搅拌，同时升温至120～140℃，之后保温搅拌1～5小时，搅拌过程中依次加入氧化硅、填充剂、分散剂、颜料、硅油、甘油、柠檬酸三乙酯、edta-2na、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，搅拌后即得到抗水性强的塑料件专用耐磨漆。
作为优化，步骤2中采用0.1～0.5mpa的真空条件下进行，真空条件可以除去耐磨漆中的气泡，从而提高耐磨漆的品质。
有益效果
本发明的有益效果如下：
(1)、本发明提供的抗水性强的塑料件专用耐磨漆，其采用的原料中，氯化橡胶性质稳定，具有优良的耐候性、耐磨性、耐水性、防霉性、阻燃性，且其氧气、水汽渗透率极低；醋酸正丁酯、丁二醇、水作为溶剂，对耐磨漆起调节浓度的作用，在稀释过程中各原料更易均匀分散，不会破坏耐磨漆的稳定性，还能提升耐磨漆涂覆塑料件后干燥形成漆膜的速度；硅油耐高低温，还具有卓越电绝缘性、耐候性、疏水性、抗氧化性、无腐蚀性，在不影响耐磨漆涂覆于塑料件表面的附着度的同时，还避免耐磨漆腐蚀塑料件；甘油增强耐磨漆的抗低温性能，还能增加其光泽度，延长其使用寿命，与硅油结合后提升耐磨漆的抗水性；环氧树脂增加耐磨漆的韧性，使耐磨漆涂覆于塑料件表面形成的漆膜具备耐磨性；氧化硅将耐磨漆的耐磨性进行进一步提高，还能提升漆膜的耐候性；柠檬酸三乙酯增加耐磨漆形成漆膜的韧性，在耐磨漆涂覆塑料件后干燥并形成漆膜的过程中的体积收缩率小，不变形，还使漆膜耐油、耐光、抗霉；edta-2na学名为乙二胺四乙酸二钠，可以使耐磨漆不沉积、不起絮，与甘油、硅油结合后，可增加耐磨漆用于涂覆后形成漆膜的色泽与光泽稳定，使之不易褪色、掉漆；2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇具有抗菌、抗腐作用，提高耐磨漆的稳定性与耐候性；填充剂可提高耐磨漆形成漆膜的耐磨性，还能节省原料；分散剂使耐磨漆中各原料均匀混合，防止絮凝与沉降，还能提升光泽度；颜料赋予耐磨漆不同的颜色，以满足不同的产品需求。
(2)、本发明提供的本发明提供的抗水性强的塑料件专用耐磨漆，其制备工艺中，先将醋酸正丁酯、丁二醇、水混合后以较高速率搅拌成为溶液，搅拌过程中依次加入氯化橡胶、环氧树脂使氯化橡胶溶解形成胶液，接着以较低速率的速率搅拌并升温至120～140℃，之后保温搅拌1～5小时，搅拌过程中依次加入氧化硅、填充剂、分散剂、颜料、硅油、甘油、柠檬酸三乙酯、edta-2na、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，持续不断的搅拌可以使各原料充分混合，搅拌后即得到抗水性强的塑料件专用耐磨漆。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆，包括以下重量份的原料：氯化橡胶70份、醋酸正丁酯25份、丁二醇15份、水10份、硅油10份、甘油5份、环氧树脂8份、氧化硅8份、柠檬酸三乙酯8份、edta-2na1份、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇1份、填充剂15份、分散剂1份、颜料10份，其中，所述填充剂为颗粒粒度为100纳米的珍珠粉、滑石粉的混合物；所述分散剂为聚醚。
本实施例还提供一种制备抗水性强的塑料件专用耐磨漆的工艺，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2：将醋酸正丁酯、丁二醇、水混合后以650r/min的速率搅拌，搅拌过程中依次加入氯化橡胶、环氧树脂，接着以400r/min的速率搅拌，同时升温至120℃，之后保温搅拌2小时，搅拌过程中依次加入氧化硅、填充剂、分散剂、颜料、硅油、甘油、柠檬酸三乙酯、edta-2na、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，搅拌后即得到抗水性强的塑料件专用耐磨漆。
实施例2
本实施例提供一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆，包括以下重量份的原料：氯化橡胶77份、醋酸正丁酯28份、丁二醇16份、水16份、硅油12份、甘油7份、环氧树脂9份、氧化硅9份、柠檬酸三乙酯9份、edta-2na1.5份、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇1.3份、填充剂17份、分散剂2份、颜料13份，其中，所述填充剂为颗粒粒度为80纳米的滑石粉、刚玉粉、贝壳粉的混合物；所述分散剂为纳米氧化钛、二甲基硅氧烷的混合物。
本实施例还提供一种制备抗水性强的塑料件专用耐磨漆的工艺，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2：将醋酸正丁酯、丁二醇、水混合后以690r/min的速率搅拌，搅拌过程中依次加入氯化橡胶、环氧树脂，接着以450r/min的速率搅拌，同时升温至125℃，之后保温搅拌3小时，搅拌过程中依次加入氧化硅、填充剂、分散剂、颜料、硅油、甘油、柠檬酸三乙酯、edta-2na、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，搅拌后即得到抗水性强的塑料件专用耐磨漆。
实施例3
本实施例提供一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆，包括以下重量份的原料：氯化橡胶85份、醋酸正丁酯30份、丁二醇17份、水22份、硅油15份、甘油8份、环氧树脂10份、氧化硅11份、柠檬酸三乙酯10份、edta-2na2份、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇1.5份、填充剂20份、分散剂3份、颜料16份，其中，所述填充剂为颗粒粒度为50纳米的珍珠粉、刚玉粉的混合物；所述分散剂为聚醚、聚二醇、纳米氧化钛的混合物。
本实施例还提供一种制备抗水性强的塑料件专用耐磨漆的工艺，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2：在真空度为0.1mpa的条件下，将醋酸正丁酯、丁二醇、水混合后以710r/min的速率搅拌，搅拌过程中依次加入氯化橡胶、环氧树脂，接着以500r/min的速率搅拌，同时升温至130℃，之后保温搅拌4小时，搅拌过程中依次加入氧化硅、填充剂、分散剂、颜料、硅油、甘油、柠檬酸三乙酯、edta-2na、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，搅拌后即得到抗水性强的塑料件专用耐磨漆。
实施例4
本实施例提供一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆，包括以下重量份的原料：氯化橡胶93份、醋酸正丁酯32份、丁二醇17份、水29份、硅油18份、甘油9份、环氧树脂11份、氧化硅13份、柠檬酸三乙酯11份、edta-2na2.5份、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇1.7份、填充剂23份、分散剂4份、颜料18份，其中，所述填充剂为颗粒粒度为80纳米的木粉、滑石粉、刚玉粉的混合物；所述分散剂为聚二醇、二甲基硅氧烷的混合物。
本实施例还提供一种制备抗水性强的塑料件专用耐磨漆的工艺，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2：在真空度为0.3mpa的条件下，将醋酸正丁酯、丁二醇、水混合后以720r/min的速率搅拌，搅拌过程中依次加入氯化橡胶、环氧树脂，接着以550r/min的速率搅拌，同时升温至135℃，之后保温搅拌4小时，搅拌过程中依次加入氧化硅、填充剂、分散剂、颜料、硅油、甘油、柠檬酸三乙酯、edta-2na、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，搅拌后即得到抗水性强的塑料件专用耐磨漆。
实施例5
本实施例提供一种抗水性强的塑料件专用耐磨漆，包括以下重量份的原料：氯化橡胶100份、醋酸正丁酯35份、丁二醇18份、水35份、硅油20份、甘油10份、环氧树脂12份、氧化硅15份、柠檬酸三乙酯12份、edta-2na3份、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇2份、填充剂25份、分散剂5份、颜料20份，其中，所述填充剂为颗粒粒度为100纳米的刚玉粉、贝壳粉的混合物；所述分散剂为聚醚、纳米氧化钛的混合物。
本实施例还提供一种制备抗水性强的塑料件专用耐磨漆的工艺，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2：在真空度为0.5mpa的条件下，将醋酸正丁酯、丁二醇、水混合后以800r/min的速率搅拌，搅拌过程中依次加入氯化橡胶、环氧树脂，接着以600r/min的速率搅拌，同时升温至140℃，之后保温搅拌5小时，搅拌过程中依次加入氧化硅、填充剂、分散剂、颜料、硅油、甘油、柠檬酸三乙酯、edta-2na、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，搅拌后即得到抗水性强的塑料件专用耐磨漆。
上述实施例中采用的原料如下表1所示：
表1
对上述实施例1至5中制得的抗水性强的塑料件专用耐磨漆进行附着度、吸水率、耐磨性测试，其测试方法如下：
附着度测试：按《漆膜一般制备法》(gb/t1727-1992)制得塑料件专用耐磨漆漆膜试样，使用百格测试仪测试漆膜的附着度，用百格刀在漆膜表面划10×10个(100个)1mm×1mm小网格，每一条划线深及漆膜的底层，之后用毛刷将测试区域的碎片刷干净，用3m600号胶纸或等同效力的胶纸牢牢粘住被测试小网格，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测区域的接触面积及力度，最后用手抓住胶带一端，在垂直方向(90°)迅速扯下胶纸，同一位置进行2次相同试验，根据切口漆膜剥落程度评定其附着度，切口处漆膜剥落越少，其附着度越高，采用iso等级来标定附着度，其中，iso等级评定规则为如下：
5b：切口的边缘完全光滑，格子边缘没有任何漆膜剥落；
4b：在切口的相交处有小片漆膜剥落，划格区内实际破损≤5％；
3b：切口的边缘和/或相交处有漆膜被剥落，其面积大于5％～15％；
2b：沿切口边缘有部分漆膜剥落或整大片漆膜剥落，或部分格子的整片漆膜剥落，剥落的面积超过15％～35％；
1b：切口边缘大片漆膜剥落或者一些方格有部分或全部漆膜剥落，其面积大于划格区的35％～65％；
0b：在划线的边缘及交叉点处有成片的漆膜剥落，且剥落总面积大于65％。
吸水率测试：将干燥的紫铜片浸漆后烘干作为试样，取三块试样垂直地全部浸入盛有23±2℃的蒸馏水的玻璃容器中，其表面不应有附有气泡，互相间或与容器壁不接触。浸水24小时后，将试样用镊子取出，迅速用滤纸吸干漆膜表面水分，立即称量其质量，以其质量增加的百分数来表示其吸水率，其中，每块试样自水中取出至称量完毕的时间不得超过2分钟，测量后，吸水率越低，塑料件专用耐磨漆的抗水性越强。
耐磨性测试：按《漆膜一般制备法》(gb/t1727-1992)制得塑料件专用耐磨漆漆膜试样，测量其重量，采用漆膜耐磨仪进行耐磨性测试，将试样固定于耐磨仪工作转盘上，加压臂上加所需载重和经整新的橡胶砂轮，在臂的末端加上与砂轮重量相同的平衡砝码，轻轻放下加压臂。放下吸尘嘴，并调节至离试样1～1.5mm。依次开启总开关、吸尘器开关、转盘开关。把试样先磨转50转，使之形成较平整的表面。关闭电源，取出试样，用毛笔轻轻抹去浮屑，称重，前后重量之差即为漆膜失重，平行测试三次，求三次漆膜失重的平均值，其中，漆膜失重量越小，漆膜的耐磨性越高。
对上述实施例1至5中制得的抗水性强的塑料件专用耐磨漆与市场上常见的油漆进行附着度、吸水率、耐磨性测试的结果如下表2所示：
表2测试及测试结果
由上表可以知道，实施例1至5中制得的抗水性强的塑料件专用耐磨漆，其附着度、抗水性、耐磨性皆远高于市场上普通的油漆，其中，以实施例3中制得的耐磨漆的各项性能最佳，为最佳实施例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。