本发明属于涂料
技术领域：
，尤其是一种装饰板用耐磨涂料及其制备方法。
背景技术：
：随着装饰板的日趋增多和日益豪华，人们对室内装饰板的外观、美观、性能等要求也越来越高。目前，装饰板在长期使用过程中，经常会产生划痕、脱皮、起泡的现象，不仅影响其美观性，同时力学性能也受到较大损失。所以，提高其涂层的耐磨性能具有重要意义。技术实现要素：针对上述问题，本发明旨在提供一种装饰板用耐磨涂料及其制备方法。本发明通过以下技术方案实现：一种装饰板用耐磨涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚氨酯预聚物80-120，聚丙烯酸树脂10-15，环氧树脂10-20，双重改性石墨烯20-25，乙二胺20-30，甘油5-8，碳化硅颗粒3-7，二硫化钼4-6，活性炭3-4，油酸4-8，羟甲基纤维素钠2-5。进一步的，所述双重改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：（1）将石墨烯放置于管式炉中，以2-3℃/min的速率升温至170-180℃，并将压力调整为3.5-3.8mpa，保温保压处理40-50min，然后以1-2℃/min的速率升温至260-265℃，调整压力为2.4-2.5mpa，继续保温保压处理30-40min，接着以4-6℃/min的速率降温至120-130℃，抽真空至-0.5～-0.6mpa，保温保压处理20-30min后，以4-6℃/min的速率降至室温后，利用球磨机球磨20-30min；（2）将步骤（1）所得石墨烯加入硝酸、醋酸、磷酸混合溶液中，在70-73℃下利用200-220hz的超声分散40-50min，过滤，去离子水洗涤至中性后加入到氯化亚砜中，在43-46℃下利用120-150hz的超声分散1-2h后，向其中滴加石墨烯质量20-30%的氨基环己烷，然后在68-70℃、500-600rpm下反应120-150min，降温，过滤，在80-87℃下干燥，得到改性石墨烯；（3）将步骤（2）所得改性石墨烯加入到去离子水中，并加入石墨烯质量2-5%的钛酸酯偶联剂，在70-78℃、800-1000rpm下分散处理20-40min，然后边搅拌边向其中滴加硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液，继续分散处理20-30min后，边搅拌边滴加氢氧化钠溶液至沉淀不再产生，然后继续搅拌30-40min后，在12-15℃下静置1-2h，过滤，将所得物在120-130℃下烘干后，在400-450℃下焙烧2-4h，接着球磨至粒径为50-300nm，得到双重改性石墨烯。进一步的，步骤（2）所述硝酸、醋酸、磷酸混合溶液ph为2-3，其中硝酸、醋酸、磷酸的质量比为1:3-5:0.5-0.8。进一步的，步骤（3）所述硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液中硝酸根的摩尔浓度为0.5-2mol/l，其中硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁质量比为1：0.8-0.9：1-2。进一步的，步骤（3）所述氢氧化钠溶液的质量分数为5-10%。本发明的有益效果：本发明制备的装饰板用涂料具有较好的耐磨性能，经久耐用，不易产生划痕，值得推广。双重改性石墨烯的加入大大提高了涂层的耐磨性能，减小了摩擦系数；利用混合酸对石墨烯进行处理，使其表面羧基化，然后通过氯化亚砜的作用使其表面富含酰氯基团，再加入氨基环己烷后，使石墨烯表面接枝环己酰胺，可促使石墨烯加入到聚氨酯的聚合反应中去，形成致密的交联网络，增强涂层的耐磨性能，同时，环己酰胺的存在也为后续金属氧化物的附着提供了条件；在碱性环境下，利用硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁在石墨烯表面原位生成氢氧化镁、氢氧化钴和氢氧化铁，再进一步生成金属氧化物，可以大大提高石墨烯的致密性和硬度，以及化学稳定性，从而显著提高了目标涂层的耐磨性能。具体实施方式下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。实施例1一种装饰板用耐磨涂料，由以下重量份的原料制成：聚氨酯预聚物80-120，聚丙烯酸树脂10，环氧树脂10，双重改性石墨烯20，乙二胺20，甘油5，碳化硅颗粒3，二硫化钼4，活性炭3，油酸4，羟甲基纤维素钠2。进一步的，所述双重改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：（1）将石墨烯放置于管式炉中，以2℃/min的速率升温至170℃，并将压力调整为3.5mpa，保温保压处理40min，然后以1℃/min的速率升温至260℃，调整压力为2.4mpa，继续保温保压处理30min，接着以4℃/min的速率降温至120℃，抽真空至-0.5mpa，保温保压处理20min后，以4℃/min的速率降至室温后，利用球磨机球磨20min；（2）将步骤（1）所得石墨烯加入硝酸、醋酸、磷酸混合溶液中，在70℃下利用200hz的超声分散40min，过滤，去离子水洗涤至中性后加入到氯化亚砜中，在43℃下利用120hz的超声分散1h后，向其中滴加石墨烯质量20%的氨基环己烷，然后在68℃、500rpm下反应120min，降温，过滤，在80℃下干燥，得到改性石墨烯；（3）将步骤（2）所得改性石墨烯加入到去离子水中，并加入石墨烯质量2%的钛酸酯偶联剂，在70℃、800rpm下分散处理20min，然后边搅拌边向其中滴加硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液，继续分散处理20min后，边搅拌边滴加氢氧化钠溶液至沉淀不再产生，然后继续搅拌30min后，在12℃下静置1h，过滤，将所得物在120℃下烘干后，在400℃下焙烧2h，接着球磨至粒径为50nm，得到双重改性石墨烯。进一步的，步骤（2）所述硝酸、醋酸、磷酸混合溶液ph为2，其中硝酸、醋酸、磷酸的质量比为1:3:0.5。进一步的，步骤（3）所述硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液中硝酸根的摩尔浓度为0.5mol/l，其中硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁质量比为1：0.8：1。进一步的，步骤（3）所述氢氧化钠溶液的质量分数为5%。实施例2一种装饰板用耐磨涂料，由以下重量份的原料制成：聚氨酯预聚物80-120，聚丙烯酸树脂12，环氧树脂15，双重改性石墨烯22，乙二胺25，甘油7，碳化硅颗粒5，二硫化钼5，活性炭4，油酸6，羟甲基纤维素钠3。进一步的，所述双重改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：（1）将石墨烯放置于管式炉中，以3℃/min的速率升温至175℃，并将压力调整为3.7mpa，保温保压处理45min，然后以2℃/min的速率升温至262℃，调整压力为2.4mpa，继续保温保压处理35min，接着以5℃/min的速率降温至125℃，抽真空至-0.55mpa，保温保压处理25min后，以5℃/min的速率降至室温后，利用球磨机球磨25min；（2）将步骤（1）所得石墨烯加入硝酸、醋酸、磷酸混合溶液中，在71℃下利用210hz的超声分散45min，过滤，去离子水洗涤至中性后加入到氯化亚砜中，在45℃下利用130hz的超声分散2h后，向其中滴加石墨烯质量25%的氨基环己烷，然后在69℃、550rpm下反应130min，降温，过滤，在83℃下干燥，得到改性石墨烯；（3）将步骤（2）所得改性石墨烯加入到去离子水中，并加入石墨烯质量3%的钛酸酯偶联剂，在74℃、900rpm下分散处理30min，然后边搅拌边向其中滴加硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液，继续分散处理25min后，边搅拌边滴加氢氧化钠溶液至沉淀不再产生，然后继续搅拌35min后，在14℃下静置2h，过滤，将所得物在125℃下烘干后，在430℃下焙烧3h，接着球磨至粒径为200nm，得到双重改性石墨烯。进一步的，步骤（2）所述硝酸、醋酸、磷酸混合溶液ph为3，其中硝酸、醋酸、磷酸的质量比为1:4:0.7。进一步的，步骤（3）所述硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液中硝酸根的摩尔浓度为1mol/l，其中硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁质量比为1：0.85：1.5。进一步的，步骤（3）所述氢氧化钠溶液的质量分数为7%。实施例3一种装饰板用耐磨涂料，由以下重量份的原料制成：聚氨酯预聚物120，聚丙烯酸树脂15，环氧树脂20，双重改性石墨烯25，乙二胺30，甘油8，碳化硅颗粒7，二硫化钼6，活性炭4，油酸8，羟甲基纤维素钠5。进一步的，所述双重改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：（1）将石墨烯放置于管式炉中，以3℃/min的速率升温至180℃，并将压力调整为3.8mpa，保温保压处理50min，然后以2℃/min的速率升温至265℃，调整压力为2.5mpa，继续保温保压处理40min，接着以6℃/min的速率降温至130℃，抽真空至-0.6mpa，保温保压处理30min后，以6℃/min的速率降至室温后，利用球磨机球磨30min；（2）将步骤（1）所得石墨烯加入硝酸、醋酸、磷酸混合溶液中，在73℃下利用220hz的超声分散50min，过滤，去离子水洗涤至中性后加入到氯化亚砜中，在46℃下利用150hz的超声分散2h后，向其中滴加石墨烯质量30%的氨基环己烷，然后在70℃、600rpm下反应150min，降温，过滤，在87℃下干燥，得到改性石墨烯；（3）将步骤（2）所得改性石墨烯加入到去离子水中，并加入石墨烯质量5%的钛酸酯偶联剂，在78℃、1000rpm下分散处理40min，然后边搅拌边向其中滴加硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液，继续分散处理30min后，边搅拌边滴加氢氧化钠溶液至沉淀不再产生，然后继续搅拌40min后，在15℃下静置2h，过滤，将所得物在130℃下烘干后，在450℃下焙烧4h，接着球磨至粒径为300nm，得到双重改性石墨烯。进一步的，步骤（2）所述硝酸、醋酸、磷酸混合溶液ph为3，其中硝酸、醋酸、磷酸的质量比为1:5:0.8。进一步的，步骤（3）所述硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁混合溶液中硝酸根的摩尔浓度为2mol/l，其中硝酸镁、硝酸钴、硝酸铁质量比为1：0.9：2。进一步的，步骤（3）所述氢氧化钠溶液的质量分数为10%。性能测试：将各组实施例和对比实施例所得涂料对装饰板原板进行打磨、涂层，在70℃下固化、烘干，涂层厚度为1mm。用1000目砂纸对各组实施例所得涂层进行摩擦实验，在测试压力为10n（即单位压力为0.5mpa）的室温条件下进行，经过15000的摩擦实验后，观察涂层有无露出基底的迹象。采用mpx-200型盘销式摩擦磨损试验机双环接触形式考察涂层的摩擦学性能。试验条件：载荷100n，200n，滑动速率2.5m/s。测试结果如表1所示：表1有无露出基底摩擦系数每小时质量损失/g实施例1无0.460.00045实施例2无0.430.00041实施例3无0.440.00043由表1可知，本发明制备的装饰板用涂料具有较好的耐磨性能，经久耐用，不易产生划痕，值得推广。当前第1页1 2 3