【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及涂料領域，具體涉及一種超耐磨耐刮uv涂料及其制備方法。
技術介紹
1、紫外光(uv)固化涂裝及其涂裝技術是八十年代興起的表面處理新技術，這類涂料利用紫外光輻射引發樹脂固化，與現有的熱固性涂料相比，具有固化快、節能、常溫固化、污染少、涂層性能優越等優點，是新一代綠色化工產品。但隨著現代工業對材料性能要求的不斷提高，雖然uv固化涂料具有相對較好的耐磨性，但是各行業對其耐磨耐刮需求有了更進一步的要求。因此，研發新型的超耐磨耐刮涂料成為了材料科學和表面工程領域的研究熱點。這些涂料通常通過引入特定的納米粒子、采用先進的涂層制備技術(如物理氣相沉積、化學氣相沉積、熱噴涂等)以及優化涂層的微觀結構來實現其卓越的性能。但是直接添加納米粒子，容易發生團聚，尤其是當顏料也為納米型時，顏料也易于團聚，導致色澤不均勻，同時顏料也不能得到保護，在磨損過程中容易掉色。上述問題都亟待解決。
技術實現思路
1、要解決的技術問題：本專利技術針對目前uv涂料耐磨性不佳，色澤不均勻的技術問題，提出一種超耐磨耐刮uv涂料及其制備方法，通過泡沫氧化鋁顆粒的微米結構和顏料的納米結構及泡沫氧化鋁顆粒的微(納)米孔，在在涂層表面形成微納結構，從而改善涂層的摩擦學性能，減少摩擦和磨損，提高涂層的減摩減阻性能；泡沫氧化鋁呈多孔結構，具有豐富的孔隙結構，能夠大量吸附顏料，使顏料分散均勻，避免直接添加在涂料中產生團聚，使涂料色彩不均勻。
2、本專利技術。
3、技術方案：一種超耐磨耐刮uv涂料，以重量
4、
5、所述負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒的粒徑為10-100μm，泡沫氧化鋁孔隙率為80-97％。
6、進一步的，所述改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備方法如下，以重量份計：
7、(1)取5份端羥基聚二甲基硅氧烷、4.5份季戊四醇三丙烯酸酯、0.1份二丁基二月桂酸錫和0.2份對羥基苯甲醚混合，通入n2，攪拌均勻；
8、(2)升溫至80℃，開始滴加100份異佛爾酮二異氰酸酯，反應3-4h；
9、(3)加入季戊四醇三丙烯酸酯中和未反應完的異氰酸酯基，即得改性聚氨酯丙烯酸樹脂。
10、進一步的，所述活性稀釋劑為hdda和dpha的復合物，比例為1:(1-1.5)。
11、進一步的，所述光引發劑為二苯甲酮和羥基環己基苯基酮混合物、酰基磷氧化物類中的一種或幾種混合物。
12、進一步的，所述負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒的制備方法如下：
13、步驟1：取孔徑100ppi的聚氨酯泡沫浸泡于10-20％的naoh溶液2-3h后，置于60℃的恒溫水浴鍋中浸泡3h，反復揉搓除去網格間膜，用水沖洗干凈，獲得處理后的聚氨酯泡沫；
14、步驟2：取50-80份納米氧化鋁、5-8份介孔氧化鋁纖維、3-6份碳化硅空心微球、3-5份氧化鎂、10-15份硅微粉和2-5份納米氧化鋯，混合攪拌均勻，獲得混合組分，加入濃度為35-50％的磷酸二氫鋁溶液，形成漿料，將漿料困料12h；
15、步驟3：將處理好的聚氨酯泡沫置于漿料中，反復浸漬和擠壓，排除聚氨酯泡沫中的空氣，待漿料充分浸入聚氨酯泡沫中，并均勻的吸附聚氨酯泡沫上，擠壓浸漬飽和的聚氨酯泡沫，擠出多余的漿料，得到素坯；
16、步驟4：將素坯在80℃下干燥后轉移至高溫箱式電阻爐進行燒結，以0.5℃/min的升溫速率升溫至600℃，保溫2h，繼續以0.3℃/min的升溫速率升溫至1200℃，保溫10h，得泡沫氧化鋁；
17、步驟5：將泡沫氧化鋁清洗干凈后烘干，破碎過篩，得泡沫氧化鋁顆粒；
18、步驟6：取6份泡沫氧化鋁顆粒，加入100份水，加入檸檬酸改性后加入2份有機顏料，70℃恒溫1-2h；
19、步驟7：加入6份硅烷偶聯劑和20份95％的乙醇，在70℃條件下反應1-2h；
20、步驟8：加入1.2-1.5份甲基丙烯酸甲酯、20份95％的乙醇和過硫酸銨，反應2-3h；
21、步驟9：過濾后晾干，用95％的乙醇洗滌，烘干即得負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒。
22、進一步的，所述納米氧化鋁粒徑為30-100nm、碳化硅空心微球粒徑為400-580nm、氧化鎂粒徑為260-500nm、硅微粉粒徑為0.5-2μm、納米氧化鋯粒徑為30-80nm。
23、進一步的，所述介孔氧化鋁纖維表面具有2-4nm的介孔，平均比表面積為322m2/g、纖維直徑為200-300nm，長度為7-10μm。
24、進一步的，所述磷酸二氫鋁溶液的質量為混合組分的20-25％。
25、進一步的，所述助劑為消泡劑、除甲醛添加劑、抗菌添加劑中的任意一種或兩種及兩種以上的組合物。
26、上述超耐磨耐刮uv涂料的制備方法，包括以下步驟：將改性聚氨酯丙烯酸樹脂、活性稀釋劑、光引發劑、畢克byk331流平劑和助劑混合均勻后加入負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒，再次攪拌均勻即可。
27、有益效果：
28、1.本專利技術中通過在涂料中添加負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒，泡沫氧化鋁呈多孔結構，具有豐富的孔隙結構，能夠大量吸附顏料，使顏料分散均勻，避免直接添加在涂料中產生團聚，使涂料色彩不均勻。
29、2.本專利技術通過泡沫氧化鋁顆粒的微米結構和顏料的納米結構及泡沫氧化鋁顆粒的微(納)米孔，在在涂層表面形成微納結構，從而改善涂層的摩擦學性能，減少摩擦和磨損，提高涂層的減摩減阻性能。
30、3.本專利技術在泡沫氧化鋁顆粒制備中添加了介孔氧化鋁纖維，介孔能進一步增加孔隙結構，增強顏料的吸附性，同時，氧化鋁纖維的二維結構，能夠在泡沫氧化鋁結構中形成“骨架”，承擔絕大部分的載荷，減少應力集中，利于傳遞載荷并分散裂紋，防止或減緩裂紋的傳播，增加泡沫氧化鋁顆粒的韌性和耐磨性。
31、4.本專利技術在泡沫氧化鋁顆粒制備中添加了碳化硅空心微球，碳化硅空心微球具有高強度，且模量高于納米氧化鋁，既能增加泡沫氧化鋁顆粒的韌性又能大幅度提高強度。
32、5.本專利技術通過將顏料吸附于泡沫氧化鋁顆粒的孔隙和表面，又以聚甲基丙烯酸甲酯對其進行固定，能夠提高顏料的穩定性、分散性和耐磨色牢度。
33、6.本專利技術通過對聚氨酯丙烯酸樹脂進行改性，在聚氨酯丙烯酸樹脂表面引入硅烷醇基和羥基，能夠與負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒形成穩定的空間網絡結構，從而增強涂層的致密性和耐磨性。
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1.一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于，以重量份計，包括以下成分：
2.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備方法如下，以重量份計：
3.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述活性稀釋劑為HDDA和DPHA的復合物，比例為1:(1-1.5)。
4.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述光引發劑為二苯甲酮和羥基環己基苯基酮混合物、酰基磷氧化物類中的一種或幾種混合物。
5.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒的制備方法如下：
6.根據權利要求5所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述納米氧化鋁粒徑為30-100nm、碳化硅空心微球粒徑為400-580nm、氧化鎂粒徑為260-500nm、硅微粉粒徑為0.5-2μm、納米氧化鋯粒徑為30-80nm。
7.根據權利要求5所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述介孔氧化鋁纖維表面具有2-4nm的介孔，平均比表面積為322
8.根據權利要求5所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述磷酸二氫鋁溶液的質量為混合組分的20-25％。
9.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮UV涂料，其特征在于：所述助劑為消泡劑、除甲醛添加劑、抗菌添加劑中的任意一種或兩種及兩種以上的組合物。
10.根據權利要求1-9任一項所述的一種超耐磨耐刮UV涂料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：將改性聚氨酯丙烯酸樹脂、活性稀釋劑、光引發劑、畢克BYK331流平劑和助劑混合均勻后加入負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒，再次攪拌均勻即可。
...【技術特征摘要】
1.一種超耐磨耐刮uv涂料，其特征在于，以重量份計，包括以下成分：
2.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮uv涂料，其特征在于：所述改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備方法如下，以重量份計：
3.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮uv涂料，其特征在于：所述活性稀釋劑為hdda和dpha的復合物，比例為1:(1-1.5)。
4.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮uv涂料，其特征在于：所述光引發劑為二苯甲酮和羥基環己基苯基酮混合物、酰基磷氧化物類中的一種或幾種混合物。
5.根據權利要求1所述的一種超耐磨耐刮uv涂料，其特征在于：所述負載顏料的泡沫氧化鋁顆粒的制備方法如下：
6.根據權利要求5所述的一種超耐磨耐刮uv涂料，其特征在于：所述納米氧化鋁粒徑為30-100nm、碳化硅空心微球粒徑為400-580nm、氧化鎂粒徑為260-50...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周偉，
申請(專利權)人：東周化學工業昆山有限公司，
類型：發明
國別省市：
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