[发明专利]高耐磨、防静电抗菌涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种油性涂料，特别是涉及一种高耐磨、防静电抗菌涂料。

背景技术

市场常见的传统油漆(油性涂料)是天然树脂或合成树脂为基料，再加入各种颜料、各种填料、助剂溶剂经机械加工制造而成。有些树脂的耐磨性差及一些在使用环境中存在磨擦，使用常常造成漆膜磨损，而失去功能；另一方面，因高分子材料多为绝缘性材料，在干燥环境中常常会产生静电，带来较大的危害，甚至危险；再因环境湿热环境等会造成漆膜的酶菌丛生。

油性涂料多用于机械设备及金属制品/构件及管道、地/路面和木器等等的保护及装饰，在使用中会产生运动磨擦及承受不同介质的冲击。漆膜表面在受到长期的磨擦及冲击，会造成磨损、脱落，而失去对基材的保护及装饰，影响其质量及寿命。有时其表面的修复难度会很大(如管道内壁等)，其费用很高。

目前，用于提高涂料耐磨性主要技术有：

(1)添加无机填料：通过改善涂料的硬度和/或润滑性以提高其耐磨性，如：JP63227672“Abrasion-resistant coating compositions containing alumina spheres”等中描述的应用氧化铝微球(Al₂O₃)；杨军等用二硫化钼、氧化铝等无机填料制备高耐磨环氧树脂涂料“E-20环氧树脂耐磨涂料的研制”(中国涂料.2006，(3)：27-29)；马海华等人在“耐磨复合材料涂料研究与发展”(材料科学与工程.1995，13(2)：34-37)一文中介绍了氧化钛、氧化锡、氧化铁、氧化铬及刚玉对环氧树脂涂层耐磨性的影响；CN1687256A“一种防腐耐磨涂料”中用氟树脂和陶瓷微粉同时改善涂料的硬度和润滑性，以提高其耐磨性。

(2)成膜树脂的改性：如：张微等人用聚氨酯预聚体改性环氧涂料的耐磨性“改性环氧树脂涂料的制备与性能研究”(上海涂料.2002，42(3)：4-7)；沈丽霞等人用聚硫橡胶改性制备了耐磨涂料“改性环氧树脂涂料的研制与应用”(四川化工与腐蚀控制.2002，3(5)18-20)。

(3)有机-无机杂化，即通过溶胶-凝胶方法制备有机-无机杂化的耐磨涂料，如：EP 604677-1994“Silica-contaning siloxane-coated shaped articles and theirmanufacture”描述的用硅胶和硅氧烷共水解和缩聚，制备有机-无机杂化的耐磨涂料；JP06287470-1994“Abrasion-resistant acrylic polyurethane coating composition”用硅溶胶、含异氰酸酯硅烷偶联剂和含羟基多宫能团丙烯酸酯制备了聚氨酯丙烯酸酯杂化耐磨涂料等。

为涂料抗静电性主要手段是添加导电性成分，可有效地排出累积的电荷。如：CN1147552C是采用云母导电粉的方法，制备了聚氨酯防静电涂料；CN1085927用铝粉制聚氨酯防静电涂料；CN101260277A用导电粉制丙烯酸聚氨酯防静电涂料；CN1184267C用导电碳黑制得了丙烯酸、环氧树脂、聚酯和聚氨酯抗静电清漆；林莉萍(材料与表面处理.2001，(7)：47-48)则采用S-1、ASA-150、ASB-2、ASB-5等有机抗静电剂研发了硝基清漆。

赋予涂料抗菌功能主要是通过添加抗菌剂的方法。如：CN101250344A中使用了三氯生和吡啶硫酮抗菌剂，制备了水性抗菌涂料；CN1436820A中提出用市售的以磷酸盐系、硅酸盐系、氧化物系无机材料为载体的银、铜、锌金属离子为抗菌成分添加到市售建筑涂料中制备抗菌涂料；CN100355839C发明是用钛白粉和T-ZnO晶须氧化硅抗菌剂制备的抗菌涂料；邵青等人曾详尽地综述了抗菌涂料研究新进展(材料导报.2008，22(3)：60-62，71)，描述了天然抗菌剂、有机类抗菌剂及无机类抗菌剂。无机类抗菌剂包括：汞、银、铜、锌及其化合物与无机载体结合的制剂。

这些努力在各自解决的涂料功能要求方面是比较有效的，如涂料的抗菌功能或抗静电性或耐磨性方面，但分别采用的是专用的功能性添加剂或改性单功能的方法，没有综合性地同时解决涂料的耐磨、防静电及抗菌性问题。另一方面讲，即使解决了单功能性问题，也存在着工艺复杂或成本核算或“牺牲”/降低一些涂料基本性能或改善功能性不显著的问题。