一种瓷砖表面用防滑涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，具体涉及一种瓷砖表面用防滑涂料及其制备方法。

背景技术：

1、为了改善卫生间和厨房等铺有瓷砖地方的防滑性能，目前多采用防滑涂料对瓷砖进行表面处理，可以有效提高瓷砖的防滑性能，而防滑涂料通常是在涂料中添加防滑颗粒，从而改变喷涂涂料后瓷砖表面的摩擦系数，但直接加入防滑颗粒后，在日常使用过程中，极易出现防滑颗粒脱落，从而导致摩擦系数下降，导致防滑性能的丧失，同时由于防滑涂料长期处于潮湿条件下，极易出现涂料脱落现象，其还需要具备良好的黏附性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种瓷砖表面用防滑涂料及其制备方法，解决了现有防滑涂料在长期使用过程中防滑性能下降的问题，并且防滑涂料还具备良好的耐磨性能和黏附性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种瓷砖表面用防滑涂料通过如下步骤制得：步骤s1：称取如下重量份原料：60-80份改性树脂、20-30份多异氰酸酯、15-20份改性填料、0.8-1.2份流平剂、0.5-1份消泡剂、0.5-1份防沉剂和0.5-1份增稠剂；

4、步骤s2：将改性树脂、改性填料、流平剂、消泡剂、防沉剂和增稠剂混合，在搅拌速率为800rpm，温度为40℃条件下，搅拌30min，降至室温并加入多异氰酸酯，继续搅拌5min，制得一种瓷砖表面用防滑涂料；

5、所述改性填料通过如下步骤制得：

6、步骤a1：将碳化硅颗粒与去离子水混合，并调节ph值为9，并超声分散15-20min，在搅拌速率为800rpm，温度为30℃条件下，搅拌并加入邻苯二酚和三亚乙基四胺，反应8-10h，过滤，制得改性碳化硅颗粒；

7、碳化硅颗粒、邻苯二酚和三亚乙基四胺用量比为2-3g：0.5-0.6g：0.14-0.18g；

8、反应过程中，在弱碱性条件下，三亚乙基四胺中氨基与邻苯二酚发生聚合反应形成低聚体，低聚体再包裹于碳化硅颗粒表面并相互连接，形成包裹层，制得改性碳化硅颗粒；

9、步骤a2：将巯丙基三甲氧基硅烷、氧化铝晶须和无水乙醇混合，调节ph值为6，超声分散15-20min，在搅拌速率为600rpm，温度为60℃条件下，搅拌并加入去离子水，反应6-8h，过滤，制得改性晶须，将改性碳化硅颗粒和去离子水混合，调节ph值为11，加入改性晶须并超声分散20-30min，在搅拌速率为800rpm，温度为60℃条件下，反应4-5h，过滤，制得前驱体；

10、巯丙基三甲氧基硅烷和氧化铝晶须用量比为0.2-0.3g：2-3g，改性碳化硅颗粒与改性晶须用量比为2-3g：1-1.5g；

11、反应过程中，巯丙基三甲氧基硅烷中硅氧键在酸性条件下发生水解，使得巯丙基三甲氧基硅烷与氧化铝晶须结合，制得含有巯基的改性晶须，在碱性条件下，改性晶须中巯基与改性碳化硅颗粒包裹层中邻苯二酚基团发生迈克尔加成，将改性晶须连接于改性碳化硅颗粒表面，制得前驱体；

12、步骤a3：将n,n'-间苯撑双马来酰亚胺和四氢呋喃混合，在氮气保护，搅拌速率为600-800rpm，温度为35℃条件下，搅拌并加入三（2-羧乙基）膦盐酸盐和前驱体，反应6-8h，制得改性填料；

13、n,n'-间苯撑双马来酰亚胺、三（2-羧乙基）膦盐酸盐和前驱体用量比为0.2-0.3g：0.8-1g：5-6g；

14、反应过程中，n,n'-间苯撑双马来酰亚胺中的双键与前驱体中改性晶须上未反应的巯基发生点击反应，制得含有马来酰亚胺基团的改性填料；

15、所述改性树脂通过如下步骤制得：

16、步骤b1：将衣康酸二甲酯、对苯二酚、钛酸四丁酯和三氯甲烷混合，在搅拌速率为180-240rpm，温度为65℃条件下，搅拌并加入呋喃甲醇，反应6-7h，制得中间体1，将中间体1、丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟乙基酯和正丁醇混合，在搅拌速率为500-600rpm，室温条件下，搅拌并加入十二烷基硫酸钠溶液，并超声分散10min，升温至温度为85℃条件下，继续加入过硫酸铵溶液，反应3-4h，制得改性聚丙烯酸酯；

17、衣康酸二甲酯、对苯二酚、钛酸四丁酯和呋喃甲醇用量比为0.1mol：0.1g：0.15-0.2g：0.2-0.24mol，过硫酸铵溶液质量分数为10%，中间体1、丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟乙基酯和过硫酸铵溶液用量比为0.1mol：0.1-0.15mol：0.1-0.15mol：4-5ml；

18、反应过程中，在催化剂钛酸四丁酯的作用下，衣康酸二甲酯中酯基与呋喃甲醇中羟基发生酯交换反应，制得中间体1，中间体1、丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟乙基酯中双键在引发剂过硫酸铵溶液的作用下，发生自由基聚合，制得改性聚丙烯酸酯；

19、步骤b2：将二聚丙三醇、碳酸二甲酯和碳酸钾混合，在氮气保护，搅拌速率为300-400rpm，温度为73℃条件下，反应24h，制得中间体2，将对羟基苯甲醛、季戊四醇、n,n-二甲基甲酰胺和石油醚混合，在搅拌速率为300-400rpm，温度为90℃条件下，搅拌并加入对甲苯磺酸一水合物，反应12h，制得中间体3；

20、二聚丙三醇、碳酸二甲酯和碳酸钾用量比为0.2mol：1-1.2mol：0.3-0.4g，对羟基苯甲醛、季戊四醇和对甲苯磺酸一水合物用量比为0.4-0.45mol：0.2mol：1-1.2g；

21、反应过程中，碳酸二甲酯通过酯交换反应与二聚丙三醇中羟基反应，形成甲醇，同时二聚丙三醇形成环碳酸酯基团，制得中间体2，对羟基苯甲醛中醛基与季戊四醇中羟基发生双缩醛反应，形成螺环结构，制得中间体3；

22、步骤b3：将改性聚丙烯酸酯、中间体2、中间体3、碳酸钾和n,n-二甲基甲酰胺混合，在氮气保护，搅拌速率为200-300rpm，温度为180℃条件下，反应10-12h，制得改性树脂；

23、改性聚丙烯酸酯、中间体2和中间体3用量比为10-15g：0.2mol：0.2mol；

24、反应过程中，中间体2中环碳酸酯基团开环并与改性聚丙烯酸酯中羟基以及中间体3中酚羟基反应，使其之间以醚键相连接，并且环碳酸酯基团的开环还会形成新的羟基，新的羟基也可以与环碳酸酯基团反应，从而制得了含有羟基与支链的改性树脂；

25、本发明的有益效果：本发明公开了一种瓷砖表面用防滑涂料及其制备方法，由于涂料使用改性树脂和改性填料，使得防滑涂料具有较好的防滑性能和耐磨性能，同时可以较好地与瓷砖相结合，避免了涂料长期使用过程中的发生脱落现象，改性填料是以碳化硅颗粒为基底，其表面通过化学键接枝有高长径比的氧化铝晶须，涂层固化后，晶须插入改性树脂的大分子链之间，这种结构可以较好避免改性填料与树脂分离脱落，从而减少了防滑涂料长期使用过程中防滑性能的下降，同时在混合搅拌过程中，改性填料中的马来酰亚胺基团与改性树脂中呋喃基团发生反应并使得两者相连接，形成可自修复的基团，并且使得改性填料可以在涂层中均匀地分散，在受到外力作用下，改性填料与改性树脂的连接的自修复基团优先断裂，但由于改性填料本身的结构，此时改性填料并不会发生脱落，而断裂自修复基团则可以重新连接，从而避免了改性填料在长期使用过程中的脱落，由于改性树脂是以改性聚丙烯酸酯和中间体3与中间体2反应得到，由于改性聚丙烯酸酯链段的存在，在一定程度上改善了防滑涂料与瓷砖之间的附着力，从而减少防滑涂料在长期使用过程中脱落，由于中间体3中存在螺环结构与苯环，这种刚性基团的存在可以较好地改善树脂的耐磨性能，而由于中间体2中碳酸酯环的开环成醚，生成了羟基与支链，这些支链在膜层固化过程中相互连接，交联成网，使得膜层具有良好的耐磨性能。