本发明涉及一种教学用具，具体为一种易擦耐磨教学黑板，属于教学用具技术领域。
背景技术：
黑板并非特指黑色的板面，传统意义上讲它是一个可以用粉笔反复书写的平面，板面坚硬，多用于教学。现有技术中，出现了各种结构的黑板，例如1)板面为墨绿色的黑板，用粉笔书写，不刺激人的眼睛，有利于视力的保护，为传统结构的黑板，现在仍为教学用具的主体；2)板面为白色的黑板，采用各种水性彩笔书写，由于其板面为白色，当板面的面积过大时将不利于眼睛的保护，因此白色黑板仅适用于小范围的授课；3)随着科技的发展和市场的需求，出现了以彩涂钢板板面为板体，并在板面的表面上涂覆一层耐磨涂料，从而得到板面厚度为0.3mm～0.4mm的新型黑板，与传统的墨绿色黑板板体相比具有耐磨、书写手感好、字迹清晰、易写、易擦试、粉尘少的显著的特点。
上述不同结构的黑板各有优势但也存在不同各自缺陷，其中传统墨绿色板体的黑板两端易反光，板面不耐磨并且字迹难擦拭；而白色板体的黑板，可书写的板体面积小，无法满足大教室的教学要求且水性彩笔的使用量大，能耗多；而新型复合板体的黑板当中的黑板，带来了前所未有的体验效果，但新型材料复合板由进口高分子合金颗粒与环氧树脂经一次性压制成型，价格昂贵，难以推广与普及。
技术实现要素：
针对背景技术中现有黑板结构存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单，展示板面不会反光且板面字迹易擦拭的易擦耐磨教学黑板。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种易擦耐磨教学黑板，包括黑板板体，作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆有黑板漆，所述黑板漆按重量份计包括以下原料制成：乳液200～300份、颜填料100～135份、重钙100～180份、丙二醇10～15份、醇酯十二15～30份、阴离子型表面活性剂12～23份、分散剂11～22份、增稠剂20～35份、消泡剂15～30份、防冻剂7～18份、防腐剂2～15份、水500～1000份；
其中，所述颜填料由重钙：滑石粉：云母粉：长石粉＝1～1.5:1.1～1.5：1.2～1.8：0.8～1.2的重量百分比混合而成；
所述黑板漆的制作方法，包括以下步骤：
1)预混合，在分散缸内边分散边搅拌，并按顺序分别加入水、分散剂、阴离子型表面活性剂、增稠剂，在550r/min～850r/min的转速下不断搅拌4～7min后，得胶体状物质，然后加入多功能助剂，使分散缸内的胶体状物质的ph值为7.5～8.0；
2)研磨分散，向步骤1)得到的胶体状物质加入颜填料、重钙，然后在2500r/min～3000r/min的转速下进行分散打浆研磨，至打浆研磨所得的研磨浆液平均粒度低于细度45纳米即可；
3)添加乳液，向步骤2)得到的研磨浆液内加入醇酯十二和余下部分的水，然后在800r/min～1200r/min的转速下，边搅边添加乳液，得混合胶液；
4)二次混合，向步骤3)制得的混合胶液内依次加入丙二醇、消泡剂、防腐剂、防冻剂和适量的去离子水，然后在700r/min～1000r/min的转速下搅拌5～12min，过滤后进行密封装罐，即得成品。
作为优选实施方式，步骤4)中，可采用150～180目的滤布进行过滤。
上述方案中，进一步地，所述分散剂可由聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐、聚羧酸钠盐中的任意一种或两种构成。
进一步地，所述消泡剂可以为矿物油和有机硅改性聚醚按1.2～2.5:1～1.5的重量比混合而成。
进一步优选地，所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、聚氨酯水性增稠剂、丙烯酸水性增稠剂按等质量的比重配比混合而成。
作为优选实施方式，所述乳液按100％的重量百分比计，由纯丙烯酸乳液40％～55％、有机硅改性硅丙乳液25％～35％，余量为不透明聚合物，充分混合而成。
作为优选实施方式，所述多功能助剂可以为amp95。
进一步地优选地，所述黑板板体的书写面完成黑板漆的涂覆后均匀喷涂有防反光涂层，所述防反光涂层按重量份计，由以下原料制成：硫酸钡30～50份、石墨粉25～40份、硅藻泥12～30份、钛白粉5～12份、纳米氧化钛7～15份、纳米氧化锌1～10份、乳液100～180份、水120～180份。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明易擦耐磨教学黑板的黑板板体表面涂覆有主要由乳液、颜填料、重钙、丙二醇、醇酯十二、阴离子型表面活性剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、防冻剂、防腐剂和水制成的黑板漆，通过各个组分的相互协同作用，使得制得黑板的耐沾污性能、抗划伤程度和粉笔书写的舒适度均得到改善，其中由重钙、滑石粉、云母粉和长石粉制得的颜填料与增稠剂、分散剂等助剂的匹配性能优良，既能提高黑板板体书写面的硬度，有能提高耐沾污性能，且手感光滑，有助于书写的顺畅和书写完成后的擦拭工作。
2)本发明选用的分散剂、防冻剂以及阴离子型表面活性剂能够提高制得黑板漆的外观细腻、丰满、粘度均匀，有助于黑板漆的贮存的稳定性，防止黑板漆贮存过程的分层现象。
3)本发明采用的乳液组分其pvc＜45％，在施工过程中漆膜表面会产生大量离油缩孔，采用的消泡剂由矿物油和有机硅改性聚醚组成，对乳液和其他组分既能保证不离油、相容性好，有提供持久的消泡能力，制得的黑板漆性能优异。
4)本发明的黑板在完成黑板漆的涂覆后还喷涂有防反光涂层，所述防反光涂层由硫酸钡、石墨粉、硅藻泥、钛白粉、纳米氧化钛、纳米氧化锌、乳液和水制成，通过硅藻泥和硫酸钡作为填料、以石墨和钛白粉作为润滑功能以纳米氧化钛、纳米氧化锌作为防反光原料、以乳液作为粘胶剂，使得制得的黑板在各个方向上看均降低其反光的概率，提高黑板使用的舒适度。
具体实施方式
实施例1
一种易擦耐磨教学黑板，包括黑板板体，作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆有黑板漆，所述黑板漆按重量份计包括以下原料制成：乳液200份、颜填料135份、重钙100份、丙二醇10份、醇酯十二30份、阴离子型表面活性剂12份、分散剂22份、增稠剂20份、消泡剂30份、防冻剂18份、防腐剂7份、水700份；
其中，所述颜填料由重钙：滑石粉：云母粉：长石粉＝1.0:1.1：1.8：1的重量百分比混合而成。进一步优选地，所述重钙进研磨后过1250目筛而得，滑石粉经研磨后过2450目筛而得，所述云母粉经研磨后过3000目筛而得，所述长石粉经研磨后过600目筛而得。
所述防冻剂为乙二醇。所述分散剂由聚丙烯酸钠盐和聚丙烯酸铵盐混合而成。所述消泡剂为矿物油和有机硅改性聚醚按1.2:1.5的重量比混合而成。所述多功能助剂为amp95。
所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、聚氨酯水性增稠剂、丙烯酸水性增稠剂按等质量的比重配比混合而成。进一步地，所述乳液按重量百分比由纯丙烯酸乳液55％、有机硅改性硅丙乳液25％、不透明聚合物20％混合制得。
所述黑板漆的制作方法，包括以下步骤：
1)预混合，在分散缸内边分散边搅拌，并按顺序分别加入水、分散剂、阴离子型表面活性剂、增稠剂，在850r/min的转速下不断搅拌4min后，得胶体状物质，然后加入多功能助剂，使分散缸内的胶体状物质的ph值为7.5；
2)研磨分散，向步骤1)得到的胶体状物质加入颜填料、重钙，然后在3000r/min的转速下进行分散打浆研磨，至打浆研磨所得的研磨浆液平均粒度低于细度45纳米即可；
3)添加乳液，向步骤2)得到的研磨浆液内加入醇酯十二和余下部分的水，然后在1200r/min的转速下，边搅边添加乳液，得混合胶液；
4)二次混合，向步骤3)制得的混合胶液内依次加入丙二醇、消泡剂、防腐剂、防冻剂和适量的去离子水，然后在700r/min的转速下搅拌12min，然后采用150目的滤布进行过滤再进行密封装罐，即得成品。
本发明的黑板在施工时，1)先将黑板板体制作完成，至于黑板板体的材质并不做限制；2)完成黑板板体的制作后，在作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆上述方法制得的黑板漆，自然晾干；3)然后在涂覆有黑板漆的黑板板体上均匀并反复喷涂1至3次防反光涂层，使得防反光涂层的厚度为0.002mm。
实施例2
一种易擦耐磨教学黑板，包括黑板板体，作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆有黑板漆，所述黑板漆按重量份计包括以下原料制成：乳液300份、颜填料100份、重钙180份、丙二醇15份、醇酯十二15份、阴离子型表面活性剂23份、分散剂11份、增稠剂35份、消泡剂15份、防冻剂7份、防腐剂2份、水1000份；
其中，所述颜填料由重钙：滑石粉：云母粉：长石粉＝1.5:1.5：1.2：0.8的重量百分比混合而成；进一步优选地，所述重钙进研磨后过1200目筛而得，滑石粉经研磨后过2500目筛而得，所述云母粉经研磨后过2900目筛而得，所述长石粉经研磨后过700目筛而得。
所述防冻剂为乙二醇。所述分散剂可由聚丙烯酸钠盐和聚羧酸钠盐混合而得。所述消泡剂为矿物油和有机硅改性聚醚按2.5:1.0的重量比混合而成。所述多功能助剂为amp95。
所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、聚氨酯水性增稠剂、丙烯酸水性增稠剂按等质量的比重配比混合而成。所述乳液按100％的重量百分比计，由纯丙烯酸乳液40％、有机硅改性硅丙乳液35％，余量为不透明聚合物，混合而成。所述乳液按重量百分比由纯丙烯酸乳液55％、有机硅改性硅丙乳液25％、不透明聚合物20％混合制得。
所述黑板漆的制作方法，包括以下步骤：
1)预混合，在分散缸内边分散边搅拌，并按顺序分别加入水、分散剂、阴离子型表面活性剂、增稠剂，在550r/min的转速下不断搅拌7min后，得胶体状物质，然后加入多功能助剂，使分散缸内的胶体状物质的ph值为8.0；
2)研磨分散，向步骤1)得到的胶体状物质加入颜填料、重钙，然后在2500r/min的转速下进行分散打浆研磨，至打浆研磨所得的研磨浆液平均粒度低于细度45纳米即可；
3)添加乳液，向步骤2)得到的研磨浆液内加入醇酯十二和余下部分的水，然后在1200r/min的转速下，边搅边添加乳液，得混合胶液；
4)二次混合，向步骤3)制得的混合胶液内依次加入丙二醇、消泡剂、防腐剂、防冻剂和适量的去离子水，然后在1000r/min的转速下搅拌5min，过滤后进行密封装罐，即得成品。
步骤4)中，可采用180目的滤布进行过滤。
本发明的黑板在施工时，1)先将黑板板体制作完成，所述黑板板体的材质并不做限制，可由任意材质和制作方式制成；2)完成黑板板体的制作后，在作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆上述方法制得的黑板漆，黑板漆可进行反复喷涂1至3次，使黑板板体的书写面形成0.01～0.02mm，自然晾干；3)然后在涂覆有黑板漆的黑板板体上均匀并反复喷涂1至3次防反光涂层，使得防反光涂层的厚度为0.002～0.005mm。
实施例3
一种易擦耐磨教学黑板，包括黑板板体，作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆有黑板漆，所述黑板漆按重量份计包括以下原料制成：乳液260份、颜填料120份、重钙135份、丙二醇13份、醇酯十二20份、阴离子型表面活性剂18份、分散剂19份、增稠剂25份、消泡剂22份、防冻剂15份、防腐剂11份、水500份；
其中，所述颜填料由重钙：滑石粉：云母粉：长石粉＝1.2:1.5：1.4：1.2的重量百分比混合而成；进一步优选地，所述重钙进研磨后过1300目筛而得，滑石粉经研磨后过2600目筛而得，所述云母粉经研磨后过3050目筛而得，所述长石粉经研磨后过800目筛而得。
所述防冻剂为乙二醇。所述分散剂由聚丙烯酸铵盐和聚羧酸钠盐混合而得。所述消泡剂为矿物油和有机硅改性聚醚按1.8:1.2的重量比混合而成。所述多功能助剂为amp95。
所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、聚氨酯水性增稠剂、丙烯酸水性增稠剂按等质量的比重配比混合而成。所述乳液按100％的重量百分比计，由纯丙烯酸乳液47％、有机硅改性硅丙乳液30％，余量为不透明聚合物，充分混合而成。
所述黑板漆的制作方法，包括以下步骤：
1)预混合，在分散缸内边分散边搅拌，并按顺序分别加入水、分散剂、阴离子型表面活性剂、增稠剂，在720r/min的转速下不断搅拌6min后，得胶体状物质，然后加入多功能助剂，使分散缸内的胶体状物质的ph值为7.8；
2)研磨分散，向步骤1)得到的胶体状物质加入颜填料、重钙，然后在2800r/min的转速下进行分散打浆研磨，至打浆研磨所得的研磨浆液平均粒度低于细度45纳米即可；
3)添加乳液，向步骤2)得到的研磨浆液内加入醇酯十二和余下部分的水，然后在1000r/min的转速下，边搅边添加乳液，得混合胶液；
4)二次混合，向步骤3)制得的混合胶液内依次加入丙二醇、消泡剂、防腐剂、防冻剂和适量的去离子水，然后在850r/min的转速下搅拌5～12min，过滤后进行密封装罐，即得成品。
步骤4)中，采用160目的滤布进行过滤。
本发明的黑板在施工过程与实施例2的相同。
实施例4
一种易擦耐磨教学黑板，包括黑板板体，作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆有黑板漆，所述黑板漆按重量份计包括以下原料制成：乳液243份、颜填料118份、重钙165份、丙二醇14份、醇酯十二22份、阴离子型表面活性剂18份、分散剂20份、增稠剂31份、消泡剂23份、防冻剂12份、防腐剂8份、水950份；
其中，所述颜填料由重钙：滑石粉：云母粉：长石粉＝1.1:1.3：1.6：0.9的重量百分比混合而成。进一步地，所述重钙进研磨后过1200目筛而得，滑石粉经研磨后过2400目筛而得，所述云母粉经研磨后过3000目筛而得，所述长石粉经研磨后过700目筛而得。
所述防冻剂为乙二醇。所述分散剂为聚丙烯酸铵盐。所述乳液按100％的重量百分比计，由纯丙烯酸乳液42％、有机硅改性硅丙乳液32％，余量为不透明聚合物，充分混合而成。所述多功能助剂为amp95。
所述消泡剂为矿物油和有机硅改性聚醚按2.1:1.3的重量比混合而成。所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、聚氨酯水性增稠剂、丙烯酸水性增稠剂按等质量的比重配比混合而成。
所述黑板漆的制作方法，包括以下步骤：
1)预混合，在分散缸内边分散边搅拌，并按顺序分别加入水、分散剂、阴离子型表面活性剂、增稠剂，820r/min的转速下不断搅拌5min后，得胶体状物质，然后加入多功能助剂，使分散缸内的胶体状物质的ph值为7.6；
2)研磨分散，向步骤1)得到的胶体状物质加入颜填料、重钙，然后在2700r/min的转速下进行分散打浆研磨，至打浆研磨所得的研磨浆液平均粒度低于细度45纳米即可；
3)添加乳液，向步骤2)得到的研磨浆液内加入醇酯十二和余下部分的水，然后在1100r/min的转速下，边搅边添加乳液，得混合胶液；
4)二次混合，向步骤3)制得的混合胶液内依次加入丙二醇、消泡剂、防腐剂、防冻剂和适量的去离子水，然后在800r/min的转速下搅拌10min，过滤后进行密封装罐，即得成品。
步骤4)中，可采用170目的滤布进行过滤。
本发明的黑板在施工时，1)先将黑板板体制作完成，所述黑板板体的材质并不做限制，可由任意材质和制作方式制成；2)完成黑板板体的制作后，在作为书写面的所述黑板板体的表面涂覆上述方法制得的黑板漆，黑板漆可进行反复喷涂1至3次，使黑板板体的书写面形成0.01～0.04mm，自然晾干；3)然后在涂覆有黑板漆的黑板板体上均匀并反复喷涂1至3次防反光涂层，使得防反光涂层的厚度为0.001～0.003mm。
上述实施例1～4中，各个实施例采用的防反光涂层，按重量份计各原料的具体含量如下表1所示：
表1
本实施例中乳液为纯丙乳液或苯丙乳液中的任意一种，亦或是两者的等体积比混合而制成。
本实施例中，所述防反光涂层的制备方法可以是：将硫酸钡、石墨粉和硅藻泥进行混合后，进行研磨，直至混合粉粒的平均粒度低于细度40纳米，最后加入纳米氧化钛、纳米氧化锌、乳液和水，充分搅拌，送入搅拌机内搅拌8～10min即可，其中搅拌转速为1000～1500r/min。
试验例1
取实施例3制得的黑板漆进行主要性能检测，其检测结果如下表2：
表2
从上表2的检测结果不难看出，本发明采用的黑板漆各个性能均达到规范的指标值，并且对于耐洗刷性和耐沾污分数这两个性能远远超过规范指标值，使得黑板的使用寿命变长，且易于擦拭。
为进一步检测本黑板漆的毒性，按照t31/01002-c001-2014《儿童水性内墙涂料》这一标准来检测由实施例1-4制得的黑板漆的平均有害指标是否合格，取实施例1-4的各个检测指标的平均值，检测结果如下表3：
表3
从上表3的检测结果不难看出，本发明的黑板漆各个性能均达到规范的指标值，不含重金属有毒物质，绿色环保。
试验例2
将实施例4制得的黑板漆与防反光涂层依次按照施工方法进行施工得到的黑板，在不同光照环境下：
1)无太阳光照射下的自然光环境，从不同视觉角度和不同距离看黑板的板面均无反光情况；
2)在有太阳光照射(室温在30℃)，光线的照射强度为正午的强度，在6米以内从不同视觉角度看黑板的板面均无反光情况，在距离黑板6米以上开始出现反光情况并且随着距离的增大反光情况越来越严重；
与上述2)的完全相同的光照环境下，取相同尺寸的传统绿色黑板进行试验，在3米以内，在黑板两端的角度(即视线与黑板成120-180角度)均出现有反光，且随着距离的增大反光情况逐渐严重；此外，当距离黑板4米以上时，从各个视觉角度看黑板均出现不同程度的反光情况。
3)在长*宽＝13*6m2的教室内的顶部按2*2的矩阵排列方式安装4盏白炽灯，每一盏白炽灯均为20w，即在白炽灯的光照环境下，在10米以内从不同视觉角度看黑板的板面均无反光情况，在距离黑板10米以上开始出现反光情况并且随着距离的增大反光情况越来越严重。
与上述3)的完全相同的光照环境下，取相同尺寸的传统绿色黑板进行试验，在5米以内，在黑板两端的角度(即视线与黑板成150-180角度)均出现有反光，且随着距离的增大反光情况逐渐严重；此外，当距离黑板7米以上时，从各个视觉角度看黑板均出现不同程度的反光情况，越是在黑板两端的边缘反光越严重。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。