一种耐磨防污木地板涂层的制备方法与流程

本发明属于木地板涂层，涉及一种耐磨防污木地板涂层的制备方法。

背景技术：

1、地板涂层的主要功能是用来装饰与保护地板，同时还可赋予其它功能，如易于清洁、防滑、耐磨。

2、木地板表面施加防污耐磨涂层的意义在于提供额外的保护和增强地板的耐用性，同时改善其外观和易于维护的特性。木地板虽然美观，但天然木材的硬度相对较低，容易受到日常使用和摩擦的影响。防污耐磨涂层能够显著增强木地板的耐磨性，减少因家具移动、人员走动等造成的划痕和磨损，从而延长地板的使用寿命。木地板容易沾染污渍，如油渍、水渍等。防污耐磨涂层能够形成一层保护膜，有效阻止污渍渗透到木材内部，使地板表面保持清洁，这不仅提高了地板的美观性，也降低了清洁和维护的难度。

3、因此开发同时具有优良防污性、耐磨性的地板涂层，用于各类木地板的地面防护，具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐磨防污木地板涂层的制备方法，具有良好的耐磨性和防污性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种耐磨防污木地板涂层的制备方法，包括以下制备过程：

4、s1、将环氧树脂通过低温等离子体处理后，以重量份计，在40～50℃中将40～50份环氧树脂用50～60份乙酸乙酯充分溶解，再加入3～5份二氧化硅，搅拌使二氧化硅均匀分散得到分散液，然后将分散液放入真空干燥箱中抽真空至0.05mpa，静置1～3h使环氧树脂充分负载二氧化硅，制备得到改性环氧树脂；

5、s2、将钙钛矿通过球磨机以400r/min的转速研磨5h后，过200目筛后将粉末超声处理5～10min，将10～15份海藻酸钙溶于50份去离子水中，充分溶解后再加入20～30份钙钛矿粉末，再加入1～2份氯化钙，超声混合5～10min后在80℃环境下将去离子水蒸发完全后得到改性纳米钙钛矿；

6、s3、将硅藻土在80～100℃、600～1000n条件下热压300～600s，再通过球磨机以400r/min的转速研磨4h后过200目筛得到纳米硅藻土粉末，将5～8份硅烷偶联剂溶于80份去离子水中，加入30～40份纳米硅藻土粉末，充分搅拌混合均匀，再加入5～10份滑石粉充分搅拌均匀，在80℃环境下将去离子水蒸发完全得到经处理的纳米硅藻土粉末，对经处理的纳米硅藻土粉末进行包覆处理得到改性硅藻土；

7、s4、将35～50份的改性环氧树脂，5～15份的改性硅藻土，10～30份的改性纳米钙钛矿，0.1～0.5份的消泡剂，1～2份的分散剂，10～15份的固化剂和50～60份乙酸乙酯混合均匀得到涂料；

8、s5、将涂料均匀涂覆在木地板表面固化后得到所述耐磨防污木地板涂层。

9、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s1中，所述低温等离子体处理的条件为：以氮气为气源，处理时间为3～5min，功率为400～500w，压力为0.1～0.2mpa。

10、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s3中，所述经处理的纳米硅藻土粉末进行包覆处理得到改性硅藻土的具体制备步骤如下：

11、在60～80℃中将20～30份壳聚糖与50份水搅拌10～15min后，加入5～10份硬脂酸继续搅拌10～15min，在50～80mpa下继续处理15min，得到壳聚糖-硬脂酸复合物，将15～20份壳聚糖-硬脂酸复合物溶解于60～70份酸溶液中，搅拌均匀后与15～20份经处理的纳米硅藻土粉末超声混合10～15min，确保纳米硅藻土颗粒被溶液均匀包覆，经100℃烘箱干燥得到改性硅藻土。

12、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s3中，所述硅烷偶联剂为kh550或者kh560。

13、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s4中，所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚和矿物油中的一种。

14、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s4中，所述分散剂为byk191、byk 180和byk103中的一种。

15、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s4中，所述固化剂为三乙烯四胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷和异氟尔酮二胺中的一种。

16、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s5中，所述固化温度在80～120℃，固化时间为8～12h。

17、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s5中，所述涂覆方式为喷涂，喷枪的距离为10cm。

18、作为本发明的一种优选技术方案，所述酸溶液为质量分数为4％的醋酸溶液。

19、低温等离子体内部含有大量的高能电子及活性粒子，这些粒子能在不改变材料性质的同时，改善材料表面的电荷性能，通过对环氧树脂表面进行低温等离子体处理，不仅可以加快环氧树脂表面电荷的消散特性，还有助于提高环氧树脂表面的润湿性和吸附性，可以增强环氧树脂与基体之间的结合力，还有助于改善其表面性能。

20、由于二氧化硅的高流动性和小尺寸效应，添加了二氧化硅的环氧树脂材料表面更加致密细洁，摩擦系数变小，加之纳米颗粒的高强度，使材料的耐磨性大大增强；二氧化硅可以提高环氧树脂的机械强度，特别是抗弯强度和拉伸强度，这对于环氧树脂的应用在需要承受一定机械压力或应力的场合非常有利；二氧化硅有很强的uv吸收效果，可以提高环氧树脂的耐候性能，从而延长其使用寿命。二氧化硅可以形成3d网络，填充空隙，增加树脂体系的紧密度，提高其抗裂性能；二氧化硅添加到环氧树脂中，提高了分子间的键力，使得环氧树脂材料强度、韧性、延展性均大幅度提高。

21、海藻酸钙具有很好的水溶性和成膜性，能在水中形成高粘度的溶液，同时它还具有很好的稳定性，不易发生化学反应。海藻酸钙作为一种有机物，分子链上含有大量的羟基和羧基，在海藻酸钠中加入氯化钙作为交联剂，可以在溶液中形成交联的海藻酸钙聚合物，这种海藻酸钙聚合物表面的羟基和羧基具有良好的亲水性，因此可以与钙钛矿表面的羟基发生交联，从而加强海藻酸钙在钙钛矿表面的附着，随着海藻酸钙聚合物在钙钛矿表面的不断吸附和交联反应，从而形成一层均匀且致密的薄膜。钙钛矿作为磨料，具有高硬度，这使得它在磨削过程中能够有效地去除材料，提高磨削效率，而且可以在长时间的磨削过程中保持稳定的性能，不易磨损，但是钙钛矿属于离子晶体，因此相对其他材料，容易受到湿度、温度影响，导致稳定性变差，因此通过海藻酸钙改性使钙钛矿的稳定性和相容性提高，从而保证耐磨性的稳定性。

22、硅藻土具有良好的防污性，这主要得益于其多孔性、大比表面积和高吸附性等特点，硅藻土能够有效地吸附和分解空气中的有害物质，如灰尘、细菌和有害气体，从而达到防污的目的。首先将硅藻土在经过热压处理，是为了改善硅藻土的孔隙结构、增大孔径，同时为了避免硅藻土吸附过多水分导致霉菌滋生，因此通过硅烷偶联剂处理，硅烷偶联剂可以在无机物和有机物之间形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，从而提高硅藻土的疏水性，也进一步提高硅藻土的防污性。

23、硅藻土具有很强的吸附性，但由于其呈纳米蜂窝状结构，在潮湿的环境中容易导致污渍直接吸附到分子结构中去，导致无法起到防污的作用，采用壳聚糖-硬脂酸复合物对硅藻土进行包覆改性。溶液中壳聚糖与硬脂酸可以通过静电作用发生相互作用，从而形成复合物，当加入酸溶液，由于壳聚糖中含有氨基，可以在酸性条件下呈阳离子性，呈nh3+基团，可以与硬脂酸中的羧基通过离子键形成疏水的结构，当通过搅拌、干燥使复合物均匀包覆在硅藻土颗粒表面，会提高硅藻土颗粒的zeta电位，从而改善其表面电性和吸附性质。壳聚糖中的多糖含氧杂环被打开，如c-o键，这会导致壳聚糖中的疏水基团被成功负载到硅藻土表面，使得改性后硅藻土的si-o键较多，同时硬脂酸的疏水性可以改善壳聚糖的水溶性，使壳聚糖更容易在水溶液中分散和溶解；复合物中的硬脂酸结构部分会向硅藻土表面迁移，利用润滑性可以减小硅藻土颗粒相互间的摩擦力，从而改善了硅藻土的流动性，使硅藻土在有机体系中更容易分散，提高了其在有机介质中的稳定性和分散性，同时硅藻土颗粒表面逐渐被包覆，硅藻土颗粒暴露出的表面积越来越小，有效改善硅藻土的表面的多孔结构，避免潮湿环境下硅藻土防污效果变弱。经过包覆改性的硅藻土颗粒与涂料之间的结合力明显增强，这有利于提高涂层的物理强度和留着率，使涂层可以增加一定的自修复性能，并且壳聚糖容易在硅藻土表面形成一层保护膜，从而有效抵御摩擦。

24、本发明的有益效果：

25、本发明中通过低温等离子体技术以及添加二氧化硅对环氧树脂改性，提高环氧树脂的结合力、增加环氧树脂体系的紧密度，并用海藻酸钙良好的成膜性来提高纳米钙钛矿的相容性，来提高涂层的耐磨性，通过改性硅藻土使涂层具有良好的防污性，从而延长使用寿命。