本发明属于精细高分子材料，具体地，本发明涉及一种防尘涂料及其制备方法和用途。
背景技术：
1、超高速低真空磁悬浮交通系统属于新一代交通工具，其原理是利用超导磁悬浮技术使列车与地面脱离接触，消除地面摩擦阻力，并进一步利用内部接近真空的管道线路大幅减少空气阻力和噪声，从而使列车实现1000km/h以上的超高速“近地飞行”。研究表明，低真空环境运行气动阻力比常压减小80％以上。
2、作为低真空磁悬浮交通系统的核心基础设施，真空管道可采用混凝土进行建造。然而，国内大尺寸真空管道试验平台测试表明，混凝土结构在真空-常压交变环境中会失水、漏气，对结构长期性能产生不利影响。此外，交变气压作用会引发高速气流，冲击混凝土外表面和内部微观结构，致使混凝土释放高浓度粉尘，严重影响舱内激光定位测速等光学精密电子仪器的使用，对列车运行构成重大威胁。因此，对于真空管道中混凝土进行表面封闭，抑制混凝土的水分散失、气体渗透和粉尘逸出是超高速低真空磁悬浮交通系统亟需解决的技术难题。
3、目前针对于常规环境的混凝土防尘技术已有相关研究人员进行了研究开发，如在专利cn109321207a中公开了一种防雨防开裂型抑尘剂，通过完全水解的pva与硼砂、无机填料等进行复合实现在常规环境下的粉末抑尘；专利cn104774513a中公开了一种用于斜坡表面具有自流平性能的vae水泥防水涂料，通过vae乳液和丙烯酸乳液复合配比，降低了聚合物防水涂料的粘度，具有附着力强，防水防尘等效果。
4、由于常规环境中对于混凝土防尘的效果的要求并不十分严格，因此相关常规防尘产品主要考虑使用简单，成本低廉等因素，但其如果是在真空条件下长期使用，其在长期附着和耐久性等方面会有明显不足，因此，使用耐久性好的涂层类材料成为较好的选择。涂层材料均会对于基材产生一定的封闭作用，如专利cn101392143a中公开了一种水性环氧封闭底漆，通过水性环氧树脂和相关助剂得到了一种具有高致密性和高附着力的漆膜；专利cn113813796a公开了一种纳米复合分散液、高气体阻隔性纳米复合膜，通过加入含有水性聚酯纳米粒子和层状纳米粒子的分散液成膜，制备了具有优异气体阻隔性能的纳米复合膜。然而上述研究的产品虽有一定的封闭防尘和抗气渗特性，但对于真空高速飞车的使用场景，其在真空/常压反复抽吸条件下的涂层气体渗透性能、粘接性能、抗裂性能和长期耐久性能均有所不足。因此，基于相关研究，进一步提升涂层材料的相关性能，提升其对于真空环境中混凝土结构的封闭防尘能力，对于相关技术及行业进步有重要意义。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明实施例提出一种防尘涂料及其制备方法和用途。
2、第一方面，本发明实施例提出一种防尘涂料，包括a组分和b组分，所述a组分与所述b组分的质量比为1:(0.08-0.22)；
3、其中，所述a组分包括基体树脂50-65％、特种填料20-35％、溶剂5-15％、功能助剂0.5-3.5％、色浆0.1-1.5％和流变调节剂0.5-1.5％，以a组分的总质量为100％计；
4、所述b组分包括固化剂85％-100％和溶剂0-15％，以b组分的总质量为100％计。
5、在一些实施例中，所述a组分中，所述基体树脂包括溶剂型有机硅树脂、水性有机硅树脂、氟碳树脂、聚氨酯树脂中的至少一种；
6、和/或，所述特种填料为表面采用超支化大分子进行改性的二维填料；
7、和/或，所述溶剂包括卤代烃、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、正丁醇、乙酸丁酯、n,n-二甲基甲酰胺、环醚、水中的至少一种；
8、和/或，所述功能助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂、附着力促进剂、抗氧剂中的至少一种；
9、和/或，所述色浆为黑色色浆；
10、和/或，所述流变调节剂包括膨润土、水合硅酸镁、气相二氧化硅、聚合物蜡中的至少一种。
11、进一步地，所述二维填料包括石墨烯、氧化石墨烯、氮化硼、二硫化钼、纳米磷酸锆、二维层状矿物纳米材料中的至少一种；
12、优选地，所述二维填料的尺寸分布按照总量百分比为：1-10μm占比20wt％，10-20μm占比35wt％，20-30μm占比30wt％，30-60μm占比15wt％。
13、进一步地，所述超支化大分子是通过采用二异氰酸酯和三官能度多元醇为反应原料，在n,n-二甲基甲酰胺中进行反应后，再加入二乙烯三胺进行封端，制得的端基带有胺基的超支化聚氨酯分子；
14、优选地，所述二异氰酸酯与所述三官能度多元醇的摩尔比为2.1:1；
15、优选地，所述二异氰酸酯与所述三官能度多元醇的质量之和占所述二异氰酸酯、所述三官能度多元醇与所述n,n-二甲基甲酰胺总质量的5％；
16、优选地，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；
17、优选地，所述三官能度多元醇包括三官能度聚醚多元醇、三官能度聚酯多元醇、三官能度聚己内酯多元醇、三羟甲基丙烷中的至少一种；
18、优选地，所述超支化聚氨酯分子的支化度为0.4-0.8，数均分子量为6000-8000da。
19、在一些实施例中，所述b组分中，所述固化剂包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲中的至少一种；
20、和/或，所述溶剂包括卤代烃、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、正丁醇、乙酸丁酯、n,n-二甲基甲酰胺、环醚、水中的至少一种。
21、第二方面，本发明实施例还提出了一种如第一方面所述的防尘涂料的制备方法，包括以下步骤：
22、(1)制备特种填料：将二维填料在臭氧氧化机中先进行氧化处理，然后再将氧化后的二维填料浸泡改性液中，随后再将改性后的二维填料置于超支化大分子溶液中进行改性反应，得到特种填料；
23、(2)制备a组分：将基体树脂与特种填料分散混合后进行超声处理，得到a1混合物；将溶剂、功能助剂、色浆和流变调节剂混合后先进行预分散，静置后，再进行高速分散，得到a2混合物；随后将a2混合物加入a1混合物中分散混合，得到a组分；
24、(3)制备b组分：将固化剂与溶剂分散混合，得到b组分。
25、在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述改性液包括90wt％的醇类溶剂、9wt％的氨水和1wt％的双键硅烷偶联剂；
26、优选地，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种；
27、优选地，所述双键硅烷偶联剂包括甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧乙氧基硅烷中的至少一种。
28、在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述氧化处理的时间为15min；所述浸泡是在室温下进行，浸泡的时间为18h；所述改性反应的反应温度为15-25℃，反应时间为24h；
29、和/或，所述步骤(2)中，所述分散混合的温度为40-60℃，线速度为3-5m/s，分散时间为20min；所述超声处理的时间为4-10min；所述预分散的线速度为3-5m/s，预分散时间为5min；所述静置的时间为10min；所述高速分散的线速度为18-24m/s，高速分散时间为10min；所述a2混合物与所述a1混合物分散混合时的线速度为6-10m/s，混合时间为5-10min；
30、和/或，所述步骤(3)中，所述分散混合的时间为10-15min。
31、第三方面，本发明实施例还提出了一种如第一方面所述的防尘涂料的用途，将所述防尘涂料在真空环境中作为混凝土结构的表面防尘材料进行应用。
32、在一些实施例中，施工应用后的所述防尘涂料的干膜厚度为40-90μm，施工方法包括喷涂、浸涂、辊涂、刷涂中的至少一种。
33、本发明实施例所具有的优点和有益效果为：
34、本发明实施例通过优化防尘涂料的配方组成，尤其是通过引入具有合适尺寸分布并经过具有合适分子量和官能团的超支化聚氨酯分子改性的二维填料作为体系中的封闭填充组分，有效改善了二维填料在基体树脂中的分散性能，并通过二维填料表面的胺基与固化剂中的异氰酸酯基团的反应，可以在固化过程中形成紧密层状隔断结构，使二维填料在涂料体系中紧密相接并组装形成大面积层状隔断结构并与树脂基体紧密结合，从而有效提升了防尘涂料的力学、耐久及封闭防尘抗渗性能，同时可以保持防尘涂料在真空环境中使用的持久粘接，大幅改善被涂覆的混凝土结构在真空环境中的使用性能和长期耐久性；且该防尘涂料生产工艺简单，易操作，适用于大规模生产，对于真空高速飞车、太空混凝土等混凝土结构在真空环境中的应用具有重要意义。