本發(fā)明屬于化工領域，具體涉及一種高耐磨的全啞水性清漆及其制備方法。

背景技術：

磨損是研究兩個物體之間作相對運動時材料表面磨損以致材料功能逐漸喪失或其使用價值逐漸遞減直至失效的規(guī)律。而腐蝕是研究因環(huán)境因素對材料的物理、化學作用而使材料功能逐漸喪失或其使用價值逐漸遞減直至失效的規(guī)律。在摩擦表面涂敷一層耐磨涂層可以起到減磨的作用，同時還可以降低材料的腐蝕速度。耐磨涂料是一類具有特殊功能的新型功能涂料，具有較好耐磨損性好。比如，將抗磨的涂料鍍在玻璃和鏡片上，玻璃和鏡片不會再有劃痕。機械工業(yè)采用耐磨功能涂料技術對機械關鍵零部件進行金屬表面涂層處理，可提高機械設備的耐磨性、硬度和使用壽命。

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，工程機械及各種設備都受到高速氣流、砂石和水流的沖刷、機械力的作用，材料的磨損相當嚴重，為延長使用壽命，材料表面需要涂覆耐磨涂料。

耐磨功能涂料是新型涂料領域中的核心，對現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用。在全球現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術的研究領域中，耐磨功能涂料戰(zhàn)25-35%，已成為世界各國新型涂料領域研究發(fā)展的重點，也是世界各國現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術發(fā)展中戰(zhàn)略競爭的熱點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨的全啞水性清漆及其制備方法，依據(jù)本發(fā)明的配方和制備方法制得的水性清漆具有優(yōu)異的耐磨性和耐候性，同時具有自清潔的作用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種高耐磨的全啞水性清漆，其主要原料按重量份計包括：水性丙烯酸樹脂15-35份、水性氨基樹脂5-10份、啞粉6-8份、鋯珠粉1-3份、荷葉粉1-3份、石墨烯3-5份、荷葉素0.1-1份、ph值調節(jié)劑2-4份、消泡劑0.3-0.5份、分散劑0.7-0.9份、流平劑0.4-0.6份、成膜助劑2-5份、去離子水30-50份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法，包括如下步驟：

（1）將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合，研磨細度至≤20μm制成a組分；

（2）將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻，然后加入a組分，混合后1000r/min高速分散30分鐘，制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法：直接在施工現(xiàn)場根據(jù)實際情況將涂料直接噴上即可，膜厚在30-40微米，140烘烤干燥30分鐘。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于：（1）本發(fā)明的高耐磨的全啞水性清漆，選用的水性丙烯酸樹脂含有應力放松功能的鏈段，使得樹脂具有優(yōu)越的拉伸強度。由于該涂料中使用三種不同球型結構納米級、亞微米級、微米級的鋯珠粉耐磨粉，納米級的鋯珠粉可以嵌入亞微米級、微米級鋯珠粉間的空隙，可以使鋯珠粉耐磨粉在涂料中分布的更加均勻，當涂刷形成涂層后，三種不同球型結構納米級、亞微米級、微米級的鋯珠粉耐磨粉在涂層中形成非常密實的耐磨粉層，起到優(yōu)異的耐磨作用。再合理選用填料的pvc值，使每一個鋯珠耐磨粉顆粒均被涂上樹脂，緊緊的包在涂膜下，涂料同時具備了耐磨粉的剛性和樹脂的韌性，從而使涂層具有超光滑的表面、極強的抗沖擊力和卓越的耐腐蝕性和耐磨性。涂層具體優(yōu)點如下：1、貼近底層、起到與被涂體牢固粘接的作用，涂層與基材具有良好的附著力，涂層不易脫落；2、起保護被涂體的作用；3、起潤滑作用；4、涂層具有防腐、耐磨、抗沖擊性等復合功能。

（2）將鋯珠磨成鋯珠粉，加入涂料中，使漆膜具備如下特性：1、外觀效果好，表面光滑平整；2、有極好的韌性，耐沖擊；3、具有極佳的耐磨性；4、適用范圍廣。

（3）荷葉素是由天然納米結構植物水蓮的莖、葉（荷葉),采用現(xiàn)代高科技生物提取術，利用分子模擬等技術，分離出納米生物活性功能粉體與超細旦纖維呼吸界面防水生物素。配以具有吸附力強的石墨烯，二者產(chǎn)生協(xié)同作用，由于石墨烯比表面積高，具有很強的吸附力，形成了荷葉素的天然載體，同時保留了荷葉素滲透、防腐、透氣、憎水、抗紫外線等特性。將荷葉素和石墨烯同時添加到涂料中，在漆膜固化過程中，形成網(wǎng)狀結構，極大增強了漆膜與底材的粘結性，使漆膜更穩(wěn)定，硬度更好，漆膜整體性能大大提高，特別是在耐候性這塊，由于荷葉素本身抗紫外線強的特性，以及石墨烯本身特殊結構，使漆膜具有極佳的耐候性。一般面漆的耐候性為500小時，較好的水性面漆最高可達1000小時，而本發(fā)明的水性清漆的耐候性，可達8000小時以上，耐候性效果有了顯著的提高。

（4）荷葉的表面附著著無數(shù)個微米級的蠟質乳突結構，用電子顯微鏡觀察荷葉，可以看到它表面有不規(guī)則又分布均勻的菜花狀透明發(fā)白的點（乳突結構），并且可以看到在每個微米級乳突的表面又附著著許許多多與其結構相似的納米級顆粒，其為荷葉的微米－納米雙重結構。正是具有這些微小的雙重結構，使荷葉表面與水珠兒或塵埃的接觸面積非常有限，因此便產(chǎn)生了水珠在葉面上滾動并能帶走灰塵的現(xiàn)象。而且水不留在荷葉表面，從而達到疏水自潔的作用。曬干的荷葉上面，蠟質結構依然存在，將其作為填料，添加到涂料中，并與石墨烯粉共同作用，使漆膜具有雙重耐水，自清潔，防腐等作用。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所述的內容更加便于理解，下面結合具體實施方式對本發(fā)明所述的技術方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。

實施例1

一種高耐磨的全啞水性清漆，其主要原料按重量份計包括：水性丙烯酸樹脂15份、水性氨基樹脂5份、啞粉6份、鋯珠粉1份、荷葉粉1份、石墨烯3份、荷葉素0.1份、ph值調節(jié)劑2份、消泡劑0.3份、分散劑0.7份、流平劑0.4份、成膜助劑2份、去離子水30份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法，包括如下步驟：

（1）將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合，研磨細度至≤20μm制成a組分；

（2）將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻，然后加入a組分，混合后1000r/min高速分散30分鐘，制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法：直接在施工現(xiàn)場根據(jù)實際情況將涂料直接噴上即可，膜厚在30微米，140烘烤干燥30分鐘。

實施例2

一種高耐磨的全啞水性清漆，其主要原料按重量份計包括：水性丙烯酸樹脂25份、水性氨基樹脂8份、啞粉7份、鋯珠粉2份、荷葉粉2份、石墨烯4份、荷葉素0.5份、ph值調節(jié)劑3份、消泡劑0.4份、分散劑0.8份、流平劑0.5份、成膜助劑3份、去離子水40份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法，包括如下步驟：

（1）將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合，研磨細度至≤20μm制成a組分；

（2）將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻，然后加入a組分，混合后1000r/min高速分散30分鐘，制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法：直接在施工現(xiàn)場根據(jù)實際情況將涂料直接噴上即可，膜厚在30微米，140烘烤干燥30分鐘。

實施例3

一種高耐磨的全啞水性清漆，其主要原料按重量份計包括：水性丙烯酸樹脂35份、水性氨基樹脂10份、啞粉8份、鋯珠粉3份、荷葉粉3份、石墨烯5份、荷葉素1份、ph值調節(jié)劑4份、消泡劑0.5份、分散劑0.9份、流平劑0.6份、成膜助劑5份、去離子水50份。

所述鋯珠粉為粒徑分別為10-100nm、300-500nm、1-5μm的鋯珠粉末按1:1:1混合。

其制備方法，包括如下步驟：

（1）將去離子水、分散劑、啞粉、鋯珠粉、荷葉粉混合，研磨細度至≤20μm制成a組分；

（2）將水性丙烯酸樹脂、水性氨基樹脂、石墨烯、荷葉素、ph值調節(jié)劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑混勻，然后加入a組分，混合后1000r/min高速分散30分鐘，制成所述高耐磨的全啞水性清漆。

使用方法：直接在施工現(xiàn)場根據(jù)實際情況將涂料直接噴上即可，膜厚在30微米，140烘烤干燥30分鐘。

對比例1

不添加荷葉素，其余與實施例1同。

表1高耐磨的全啞水性清漆漆膜的性能

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。