一种专用于室外体育器材表面的防护涂料及其制备方法

本发明属于涂料，特别是涉及一种专用于室外体育器材表面的防护涂料及其制备方法。

背景技术：

1、体育器材作为日常生活十分常见的运动设施，已经广泛分布在社区、公园等区域，通过使用体育器材可以帮助人们进行有氧运动和力量训练，增强心肺功能，降低患病风险，提高生活质量。

2、为了对现有的体育器材进行美化和保护，人们一般采用烤漆或者喷漆的方法，但是作为室外的体育器材，由于长期受到紫外照射、雨水冲刷等自然环境的影响，很容易导致其表层保护漆老化脱落，严重影响了其美观度和使用年限。

3、与此同时，在运动期间，人体产生的汗液会残留在器材表面，在长期使用的下，会滋生细菌，影响使用者的健康。冬季，室外的体育器材表面会出现结冰，现有的聚氨酯防滑涂料随着弹性发生变化，容易出现涂层磨损；结冰后漆膜硬度迅速增大，涂料漆膜表面的防滑粒料转变成硬接触面，对于钢铁等硬材料在漆膜上的滑动属于点接触，进而减少了涂层与硬材料的接触面，导致摩擦阻力急剧降低，出现防滑效果变差的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种专用于室外体育器材表面的防护涂料及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、本发明提供的技术方案之一：

3、一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，按照质量份计，包括以下原料：清漆20-40份、溶剂油50-55份、蜡粉5-10份、有机硅助剂5-10份、乳化硅油4-5份、固化剂10-20份、防滑剂10-15份和改性复合微粒5-8份。

4、优选的，按照质量份计，包括以下原料：清漆30份、溶剂油50份、蜡粉10份、有机硅助剂6份、乳化硅油5份、固化剂15份、防滑剂10份和改性复合微粒6份。

5、优选的，所述蜡粉的制备方法为：将石蜡和硅砂按照质量比(70-80)∶(15-20)混匀后研磨10min，促进石蜡软化，使石蜡与硅砂充分包裹结合；将所得混合物于0-5℃下研磨，得到蜡粉。

6、在研磨好之前，蜡粉熔点低，分散困难，通过上述改性研磨后，得到粒径更细的蜡粉，将其加入涂料中能够显著提高涂料的耐磨性，同时还可以增加涂料的抗老化和抗紫外线性能。

7、优选的，所述防滑剂的制备方法为：将竹纤维、膨润土粉末混合，将所得混合物干燥，再加入乙醇，搅拌得到混浊液，调节ph至5，加入甲基丙烯酸乙氧基硅烷乙醇溶液，超声，加热，抽真空，洗涤，干燥，得到防滑剂。

8、更为优选的，所述竹纤维、膨润土粉末和甲基丙烯酸乙氧基硅烷乙醇溶液的质量比为(5-8)∶(15-25)∶(3-5)；所述甲基丙烯酸乙氧基硅烷乙醇溶液中甲基丙烯酸乙氧基硅烷的质量浓度为7.5％；所得混合物干燥的温度为110-120℃，时间为18-20h，超声后加热温度为60-70℃。

9、竹纤维能够防止涂料受到外力和冲击导致的开裂、剥落，具有增强涂料韧性的作用，通过加入到甲基丙烯酸乙氧基硅烷的乙醇溶液中，提高了竹纤维与涂料中其他原料的相容性，提高了其在涂料中的分散性，减少具有防滑功能的膨润土粉末的沉降，竹纤维和膨润土粉末复合使用能够提高涂料的耐磨防滑性和接触舒适感。

10、优选的，所述改性复合微粒的制备方法为：将铝酸酯偶联剂和纳米银混合，得到改性纳米银，将铝酸酯偶联剂和二氧化钛混合，得到改性二氧化钛，将所述改性纳米银和所述改性二氧化钛按照质量比(1-3)∶(1-3)混合，得到改性复合微粒。

11、更为优选的，铝酸酯偶联剂和纳米银的质量比为1∶80；所述铝酸酯偶联剂和二氧化钛的质量比为1∶100。作为一种金属纳米材料，纳米银具有良好的抗菌性能，但容易发生团聚和沉淀，本发明通过将其与铝酸酯偶联剂混合，对其表面进行改性，提高了纳米银的分散性以及同其他原料的相容性；通过化学反应，铝酸酯偶联剂能够通过烷基对二氧化钛表面进行修饰，改性二氧化钛具有一定的疏水性，可以更好地分散在涂料中。在可见光下，改性二氧化钛具有杀菌作用，在没有光照的时候，改性纳米银可以抑制附着在涂料表面的细菌生长，本发明通过加入改性复合微粒，能够全面抑制体育器材表面细菌等微生物的滋生。

12、本发明提供的技术方案之二：

13、一种上述专用于室外体育器材表面的防护涂料的制备方法：按照质量份称取所有原料，将乳化硅油、有机硅油助剂和蜡粉混匀，得到混合物a，将防滑剂和改性复合微粒混匀，得到混合物b，将所述混合物a、所述混合物b、清漆和溶剂油混匀后，加入固化剂，搅拌均匀，得到所述专用于室外体育器材表面的防护涂料。

14、本发明的有益效果：

15、将本发明提供的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料涂覆在体育器材表面，不仅能够提高器材的耐磨性和防滑性能，还可以提高其抗紫外线性能和抗菌性能。

技术特征：

1.一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，其特征在于，按照质量份计，包括以下原料：清漆20-40份、溶剂油50-55份、蜡粉5-10份、有机硅助剂5-10份、乳化硅油4-5份、固化剂10-20份、防滑剂10-15份和改性复合微粒5-8份。

2.根据权利要求1所述的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，其特征在于，按照质量份计，包括以下原料：清漆30份、溶剂油50份、蜡粉10份、有机硅助剂6份、乳化硅油5份、固化剂15份、防滑剂10份和改性复合微粒6份。

3.根据权利要求1所述的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，其特征在于，所述防滑剂的制备方法为：将竹纤维、膨润土粉末混合，将所得混合物干燥，再加入乙醇，搅拌得到混浊液，调节ph至5，加入甲基丙烯酸乙氧基硅烷乙醇溶液，超声，加热，抽真空，洗涤，干燥，得到防滑剂。

4.根据权利要求3所述的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，其特征在于，所述竹纤维、膨润土粉末和甲基丙烯酸乙氧基硅烷乙醇溶液的质量比为(5-8)∶(15-25)∶(3-5)；所述甲基丙烯酸乙氧基硅烷乙醇溶液中乙酰氧基乙氧基硅烷的质量浓度为7.5％。

5.根据权利要求3所述的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，其特征在于，所得混合物干燥的温度为110-120℃，时间为18-20h。

6.根据权利要求1所述的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，其特征在于，所述改性复合微粒的制备方法为：将铝酸酯偶联剂和纳米银混合，得到改性纳米银，将铝酸酯偶联剂和二氧化钛混合，得到改性二氧化钛，将所述改性纳米银和所述改性二氧化钛按照质量比(1-3)∶(1-3)混合，得到改性复合微粒。

7.根据权利要求6所述的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料，其特征在于，所述铝酸酯偶联剂和纳米银的质量比为1∶80；所述铝酸酯偶联剂和二氧化钛的质量比为1∶100。

8.一种制备如权利要求1-7任一项所述的专用于室外体育器材表面的防护涂料的制备方法，其特征在于，按照质量份称取所有原料，将乳化硅油、有机硅油助剂和蜡粉混匀，得到混合物a，将防滑剂和改性复合微粒混匀，得到混合物b，将所述混合物a、所述混合物b、清漆和溶剂油混匀后，加入固化剂，搅拌均匀，得到所述专用于室外体育器材表面的防护涂料。

技术总结本发明公开了一种专用于室外体育器材表面的防护涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，按照质量份计，包括以下原料：清漆20‑40份、溶剂油50‑55份、蜡粉5‑10份、有机硅助剂5‑10份、乳化硅油4‑5份、固化剂10‑20份、防滑剂10‑15份和改性复合微粒5‑8份。将本发明提供的一种专用于室外体育器材表面的防护涂料涂覆在体育器材表面，不仅能够提高器材的耐磨性和防滑性能，还可以提高其抗紫外线的能力和抗菌性能。技术研发人员：郭文娟,夏廷成,张淼,陈忠辉受保护的技术使用者：济南大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29