[发明专利]一种粉末涂料用耐磨添加剂

说明书

技术领域

本发明属于粉末涂料助剂技术领域，具体涉及一种粉末涂料用耐磨添加剂。

背景技术

粉末涂料是一种不含溶剂，100%固体粉末状涂料。具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。粉末涂料的应用领域十分广泛，随着涂料生产技术的逐步发展，规模的扩大，对于粉末涂料的要求也越来越高，为了提升粉末涂料的性能，人们采用在配方中调价各种填料和助剂的方式。在涂料的加工成型过程中，加入数量不等的填充剂以满足某

种需要（降低成本、提高某种性能等）。这些填充剂大多是无机物粉末，常用的填料有碳酸钙、滑石粉、白炭黑、钛白粉、粉煤灰、硅灰石粉、石、赤泥、硅藻土、玻璃微珠等，够能对涂料填充改性。但是，这些填料对粉末涂料的耐磨性能改善效果并不明显，无法满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种粉末涂料用耐磨添加剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种粉末涂料用耐磨添加剂，按重量份计由以下成分制成：氧化石墨烯30-36、纳米碳化硅晶须15-18、硅酸钠3-5、柠檬酸钠3-5；所述氧化石墨烯与纳米碳化硅晶须质量比为2:1；所述硅酸钠与柠檬酸钠质量比为1:1。

进一步的，所述氧化石墨烯制备方法为：将石墨、过硫酸钾、过氧化氢混合后经过球磨充分反应，得到氧化石墨烯。

进一步的，所述石墨为膨胀石墨。

进一步的，所述石墨、过硫酸钾、过氧化氢混合质量比为40:0.15:3。

进一步的，所述球磨的时间为2小时。

进一步的，所述纳米碳化硅晶须制备方法为：

（1）将质量分数为15%的纳米微晶纤维素水溶液加热至80℃，加入其质量1%的甲酸，搅拌40min，得到预混液；

（2）将甲基硅氧烷按1:20质量比例溶于无水乙醇中，制备成甲基硅氧烷溶液，将甲基硅氧烷溶液与步骤（1）中得到的预混液按1:3质量比例均匀混合，加热至75℃，保温2.5小时，得到中间体；

（3）将步骤（1）中得到的中间体加热至80℃，采用超声波处理2min，然后进行旋转蒸发干燥，在800℃下煅烧4小时，自然冷却至室温，即得纳米碳化硅晶须。

进一步的，所述步骤（3）中超声波功率为800W，频率为40kHz。

进一步的，所述粉末涂料用耐磨添加剂制备方法为：将氧化石墨按120g：350mL的比例分散到无水乙醇中，配制成氧化石墨分散液，将纳米石墨烯添加到氧化石墨烯分散液中，搅拌均匀后，再添加硅酸钠和柠檬酸钠，进行研磨2小时，即得。

进一步的，所述粉末涂料用耐磨添加剂的使用方法为将粉末涂料用耐磨添加剂与粉末涂料按1.0-5.5:80质量比例混合使用。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种粉末涂料用耐磨添加剂，通过以氧化石墨烯与纳米碳化硅晶须为增硬骨架，参杂协同硅酸钠与柠檬酸钠的作用，通过硅酸钠的分子主链含Si-O-Si键，分子间作用力强，能够提高耐磨添加剂整体的分散效果，而且具有良好的润滑性，与其它成分配合，相互作用力强，增强效果好，通过最主要的是以硅酸钠为支点，将氧化石墨烯与纳米碳化硅晶须相结合，在涂膜中形成致密的网络体系结构，对涂膜结构体系进行了大幅度的改性作用，改善涂料表面硬度，能够有效增加涂膜的表面滑爽性，减轻摩擦力，显著有效的提高了涂料表面耐磨性，通过添加柠檬酸钠的促进作用，能够一定程度上提高网络体系的稳定性，通过以此形成的交联网络结构，能够起到均匀承担载荷的作用，当涂膜表面受到应力时，可通过交联点将应力传递到其它网络上，使得应力分散，使得应力分布大大均匀化，从而减轻了局部区域所受到的摩擦应力，从而能够显著的减轻磨损。

具体实施方式

实施例1

一种粉末涂料用耐磨添加剂，按重量份计由以下成分制成：氧化石墨烯30、纳米碳化硅晶须15、硅酸钠3、柠檬酸钠3；所述氧化石墨烯与纳米碳化硅晶须质量比为2:1；所述硅酸钠与柠檬酸钠质量比为1:1。

进一步的，所述氧化石墨烯制备方法为：将石墨、过硫酸钾、过氧化氢混合后经过球磨充分反应，得到氧化石墨烯。

进一步的，所述石墨为膨胀石墨。

进一步的，所述石墨、过硫酸钾、过氧化氢混合质量比为40:0.15:3。

进一步的，所述球磨的时间为2小时。

进一步的，所述纳米碳化硅晶须制备方法为：