[发明专利]一种耐磨复合抗菌涂层材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂层材料，更具体地涉及一种耐磨复合抗菌涂层材料及其制备方法和用途，属于涂装技术领域。

背景技术

涂层材料是人们为了防护、绝缘、装饰等目的而涂覆于物体表面的固态连续薄膜材料，其主要可分为耐磨损型、耐热抗氧化型、防腐型、电导和电阻型等几大种类。涂层材料不仅能够延长物件的使用寿命，而且能够利用涂层的特有功能以达到改善办公、居住环境的目的。

材料的磨损一直是设备损坏和材料更换的主要原因，这将会给生产者带来巨大的经济损失，同时易磨损的材料(尤其是金属机械类设备和厂房等)还在工作者周围隐藏着安全威胁。因此，开发新型的耐磨损材料是业界所普遍关注的重大问题。

目前，现有技术中已有存在诸多涂层组合物的研究配方见诸报道，例如：

CN1325931A的专利申请报道了一种重防腐耐磨陶瓷涂料，其包含一定重量配比的环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯与正丁酯混合溶剂、气相SiO₂和陶瓷粉等。该涂料可直接喷涂或刷涂，并具有耐磨性好、附着力强等优点。

CN1421495A的专利申请公开了一种无机高温耐磨涂料，其包含一定重量份数的酸性磷酸铝、石墨、氧化铅、吐温80、氮化钛、氮化硼、二硫化钨和余量水。该组合物涂层适用于室温至500℃以下温度条件的模具热加工和零件的防粘、润滑。

CN1556162A的专利申请报道了一种纳米透明耐磨复合涂料，其包括由成膜高分子树脂、三氧化二铝纳米粉体、涂料助剂、溶剂、稀释剂以及固化剂组成的双组份复合涂料和由水性高分子树脂、三氧化二铝纳米粉体、涂料助剂、稀释剂水组成的单组份复合涂料。该涂料可图赋予树脂、金属、木材表面，具有耐磨、耐老化等特性。

尽管现有技术已经存在各种具备耐磨损潜质的涂层组合物材料，但其性能仍然不够完备，并且功能过于单一化也制约了材料的应用范围。鉴于此，本发明旨在提供一种耐磨复合涂层，通过组分的筛选和改性、掺杂而获得了功能多样、性能提升的新型复合涂层材料。该材料具备耐磨、杀菌、防腐等多种功能，能充分减轻现有材料的磨损状况，具有广泛的市场前景。

发明内容

为了研发新型的耐磨复合涂层材料，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入研究探索后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明主要涉及三个方面。

第一个方面，本发明涉及一种耐磨复合抗菌涂层材料，所述涂层材料包括双酚A环氧树脂、沸石浆液、改性纳米粒子、改性碳纳米管、天然提取成分、微粉助剂、2,6-脱氧果糖嗪、复合填料、硫代糠酸甲酯、α-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟基乙酯、聚乙二醇1000、二乙醇胺、丙二醇和去离子水。

在本发明的所述涂层材料中，涉及组成的“包括”，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。

在本发明的所述涂层材料中，以重量份计，其具体组分含量如下：

在本发明的所述涂层材料中，所述双酚A环氧树脂的重量份数为15-20份，例如可为15份、16份、17份、18份、19份或20份。

在本发明的所述涂层材料中，所述沸石浆液的重量份数为3-5份，例如可为3份、4份或5份。

所述沸石浆液的制备步骤如下，或者说其是按照如下方法制备得到的：将沸石经研磨过100目筛，浸渍于对甲苯磺酸中5-10分钟，然后过滤，将过滤后的沸石粉在80-100℃下烘干，然后将烘干的沸石粉加入到去离子水中，在超声振荡仪中分散10-20分钟后，再加入二茂铁，搅拌均匀使之充分接触，静置过夜，得到所述沸石浆液。其中，烘干的沸石粉与去离子水、二茂铁的质量比为1:3-5:0.02-0.04。

其中，所述沸石的种类并没有特别的限定，可使用本领域中公知的各种沸石，例如方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、丝光沸石、辉沸石等。

在本发明的所述涂层材料中，所述改性纳米粒子的重量份数为5-8份，例如可为5份、6份、7份或8份。

所述改性纳米粒子的制备步骤如下，或者说其是按照如下方法制备得到的：

(1)向反应釜中加入纳米二氧化钛和1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐，搅拌均匀，升温至50-70℃，搅拌下滴加异佛尔酮二异氰酸酯，滴加完毕保温搅拌10-20分钟，然后抽滤、烘干、研磨，过100-200目筛；