本发明涉及水性工业涂料技术领域，具体涉及爽滑耐磨涂料及其制备方法。
背景技术：
水性工业涂料是一种环保型工业漆，它的低voc排放能够降低对大气的污染，减小爆炸、火灾等可能性，大大提高施工安全性。
水性工业涂料因具有优良的防锈、防腐性能，在工业设备、交通工具和民用产品领域常被用于金属底材的涂饰，特别适用于出口钢材表面的保护涂饰。然而，常规的工业涂料不能提供爽滑、耐磨的性能，致使诸多工业设备在应用过程中非常容易磨损，破坏美观的同时，铁件之间的直接碰撞也是危险的来源。
基于此，提供一种具有低耐磨系数和高耐磨性能的水性工业涂料具有重要的意义。
技术实现要素：
针对现有水性工业涂料不具备爽滑、耐磨性能的技术问题，本发明提供一种爽滑耐磨涂料及其制备方法，本涂料具有极低的摩擦系数和优异的耐磨性能。
第一方面，本发明提供一种爽滑耐磨涂料，所述涂料包括以下重量份数的原料：
进一步的，所述树脂为水性聚酯树脂，ph值为7.0-9.0。
水性聚酯树脂反应副产物较少，因此体积收缩率小，固化后产生的内应力也较小，并且在涂膜中能够起到提供耐磨和韧性的作用，ph值为7.0-9.0能够为增稠剂提供碱性环境。
进一步的，所述常规助剂包括水性有机硅消泡剂、胺类中和剂和基材润湿剂中的一种或几种的组合。
进一步的，所述水性有机硅消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，例如tegoairex902w或tegofoamex810。
进一步的，所述胺类中和剂为二甲基乙醇胺。
进一步的，所述基材润湿剂为共聚物溶液，例如byk-190或byk-。
进一步的，所述ptfe粉为纯度>99.9％的高纯度ptfe粉，分子量小于1万，粒径为0.5-15μm。
ptfe粉具有高润滑耐磨特性，摩擦系数很低，加入ptfe粉可以提高涂料的耐磨性，但常规ptfe粉末的分子量高达数百万，比表面积低，使用效率较差，低分子量和微米级ptfe粉的结晶度高、比表面积高、分散性好，能够降低使用量，从而降低涂料的综合使用成本。
进一步的，所述防沉剂为气相二氧化硅、有机膨润土中的一种或两种。
进一步的，所述增稠剂为聚氨酯缔合型流变助剂，其主要成分为聚醚聚氨酯，例如海明斯r-299。
第二方面，本发明提供一种爽滑耐磨涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将0-5份常规助剂、20-30份ptfe粉和9-11份蒸馏水加入到容器中搅拌5-30min；
(2)加入等量锆珠研磨40-120min，过滤得到色浆；
(3)将30-50份树脂、剩余的常规助剂和9-11份蒸馏水加入容器中搅拌5-30min；
(4)加入研磨所得的色浆、0.1-2份防沉剂、0.1-1份增稠剂、剩余的蒸馏水，继续搅拌5-30min。
进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将4份常规助剂、25份ptfe粉和10份蒸馏水加入到容器中搅拌15-25min；
(2)加入等量锆珠研磨60-90min，过滤得到色浆；
(3)将36份树脂、1份常规助剂和10份蒸馏水加入容器中搅拌15-25min；
(4)加入研磨所得的色浆、2份防沉剂、0.2份增稠剂、5份蒸馏水，继续搅拌15-25min。
本发明的有益效果在于，
本发明提供一种爽滑耐磨涂料，本涂料具有优异的耐磨性能、高润滑性和良好的机械性能。经测试，本发明提供的爽滑耐磨涂料冲击强度大于50kg·cm，耐热性(250℃，5h)无变化，摩擦系数为0.06-0.07，硬度≥5h，作为水性工业涂料用于铁件时，可满足对爽滑、耐磨性能的要求，减少工业设备使用过程中的磨损，提升涂膜的美观度，并降低因铁件相互碰撞造成危险的风险。
此外，本发明还提供一种爽滑耐磨涂料的制备方法，本制备方法操作简单，耗时较少，十分简便。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种爽滑耐磨涂料，原料包括：ph值为7.0-9.0的水性聚酯树脂，水性有机硅消泡剂tegoairex902w，胺类中和剂二甲基乙醇胺，纯度>99.9％、分子量小于1万、粒径为0.5-15μm的ptfe粉，气相二氧化硅，增稠剂聚氨酯缔合型流变助剂海明斯r-299和蒸馏水，各原料的重量份数见下表1；
该涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)将水性有机硅消泡剂、ptfe粉、气相二氧化硅和10份蒸馏水加入到容器中搅拌20min；
(2)加入等量锆珠研磨80min，过滤得到色浆；
(3)将树脂、胺类中和剂和10份蒸馏水加入容器中搅拌20min；
(4)加入研磨所得的色浆、海明斯r-299、3份蒸馏水，继续搅拌20min。
实施例2
一种爽滑耐磨涂料，原料包括：ph值为7.0-9.0的水性聚酯树脂，水性有机硅消泡剂tegoairex902w，胺类中和剂二甲基乙醇胺，基材润湿剂byk-190，纯度>99.9％、分子量小于1万、粒径为0.5-15μm的ptfe粉，气相二氧化硅，有机膨润土，增稠剂聚氨酯缔合型流变助剂海明斯r-299和蒸馏水，各原料的重量份数见下表1；
该涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)将水性有机硅消泡剂、基材润湿剂、ptfe粉、气相二氧化硅、有机膨润土和10份蒸馏水加入到容器中搅拌20min；
(2)加入等量锆珠研磨80min，过滤得到色浆；
(3)将树脂、胺类中和剂和10份蒸馏水加入容器中搅拌20min；
(4)加入色浆、海明斯r-299、8份蒸馏水，继续搅拌20min。
实施例3
一种爽滑耐磨涂料，原料包括：ph值为7.0-9.0的水性聚酯树脂，水性有机硅消泡剂tegofoamex810，胺类中和剂二甲基乙醇胺，基材润湿剂byk-，纯度>99.9％、分子量小于1万、粒径为0.5-15μm的ptfe粉，有机膨润土，增稠剂聚氨酯缔合型流变助剂海明斯r-299和蒸馏水，各原料的重量份数见下表1；
该涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅消泡剂、基材润湿剂、ptfe粉、有机膨润土和10份蒸馏水加入到容器中搅拌20min；
(2)加入等量锆珠研磨80min，过滤得到色浆；
(3)将树脂、胺类中和剂和10份蒸馏水加入容器中搅拌20min；
(4)加入色浆、海明斯r-299、5份蒸馏水，继续搅拌20min。
对比例1
一种爽滑耐磨涂料，原料包括：ph值为7.0-9.0的水性聚酯树脂，水性有机硅消泡剂tegoairex902w，胺类中和剂二甲基乙醇胺，基材润湿剂byk-，纯度>99.9％、分子量为1万-3万的ptfe粉，有机膨润土，增稠剂聚氨酯缔合型流变助剂海明斯r-299和蒸馏水，各原料的重量份数见下表1；
该涂料的制备方法与实施例3相同。
对比例2
一种爽滑耐磨涂料，原料包括：ph值为7.0-9.0的水性聚酯树脂，水性有机硅消泡剂tegofoamex810，胺类中和剂二甲基乙醇胺，基材润湿剂byk-，纯度>99.9％、分子量小于1万、粒径为0.5-15μm的ptfe粉，有机膨润土，增稠剂聚氨酯缔合型流变助剂海明斯r-299和蒸馏水，各原料的重量份数见下表1；
该涂料的制备方法与实施例3相同。
对比例3
一种爽滑耐磨涂料，原料包括：ph值为7.0-9.0的水性聚酯树脂，水性有机硅消泡剂tegofoamex810，胺类中和剂二甲基乙醇胺，基材润湿剂byk-，纯度>99.9％、分子量小于1万、粒径为0.5-15μm的ptfe粉，有机膨润土，增稠剂聚氨酯缔合型流变助剂海明斯r-299和蒸馏水，各原料的重量份数见下表1；
该涂料的制备方法与实施例3相同。
表1实施例、对比例原料用量(单位：份)
测试例1
对实施例1-3和对比例1-3制得的爽滑耐磨涂料进行冲击强度、耐热性、摩擦系数和硬度测试，
冲击强度测试采用gb/t1732-1993规定的方法；
耐热性测试采用gb/t1735-89规定的方法；
摩擦系数测试方法为将两试验涂层表面平放在一起，在一定的接触压力下使两表面相对移动，记录所需的力，用所测试的力除以滑块重力即为摩擦系数；
硬度测试采用gb/t6739-1996规定的方法；
具体测试结果如下表2所示。
表2实施例、对比例性能检测结果
根据测试结果分析，在保持用量的前提下使用分子量为1万-3万间的ptfe粉得到的涂料耐磨性能差、摩擦系数大，冲击强度、硬度和耐热性均受到影响；当水性聚酯树脂的用量少于30份或超过50份时，涂料的冲击强度、耐热性、硬度及耐磨性能均受到影响；本发明提供的爽滑耐磨涂料冲击强度大于50kg·cm，耐热性(250℃，5h)无变化，摩擦系数为0.06-0.07，硬度≥5h，作为水性工业涂料用于铁件时，可满足对爽滑、耐磨性能的要求，减少工业设备使用过程中的磨损，提升涂膜的美观度，并降低因铁件相互碰撞造成危险的风险。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
技术特征：
1.爽滑耐磨涂料，其特征在于，所述涂料包括以下重量份数的原料：
2.如权利要求1所述的爽滑耐磨涂料，其特征在于，所述树脂为水性聚酯树脂，ph值为7.0-9.0。
3.如权利要求1所述的爽滑耐磨涂料，其特征在于，所述常规助剂包括水性有机硅消泡剂、胺类中和剂和基材润湿剂中的一种或几种的组合。
4.如权利要求3所述的爽滑耐磨涂料，其特征在于，所述水性有机硅消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，所述胺类中和剂为二甲基乙醇胺，所述基材润湿剂为共聚物溶液。
5.如权利要求1所述的爽滑耐磨涂料，其特征在于，所述ptfe粉为纯度>99.9％的高纯度ptfe粉，分子量小于1万，粒径为0.5-15μm。
6.如权利要求1所述的爽滑耐磨涂料，其特征在于，所述防沉剂为气相二氧化硅、有机膨润土中的一种或两种。
7.如权利要求1所述的爽滑耐磨涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯缔合型流变助剂。
8.如权利要求1-7任一项所述的爽滑耐磨涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将0-5份常规助剂、20-30份ptfe粉和9-11份蒸馏水加入到容器中搅拌5-30min；
(2)加入等量锆珠研磨40-120min，过滤得到色浆；
(3)将30-50份树脂、剩余的常规助剂和9-11份蒸馏水加入容器中搅拌5-30min；
(4)加入研磨所得的色浆、0.1-2份防沉剂、0.1-1份增稠剂、剩余的蒸馏水，继续搅拌5-30min。
9.如权利要求8所述的爽滑耐磨涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将4份常规助剂、25份ptfe粉和10份蒸馏水加入到容器中搅拌15-25min；
(2)加入等量锆珠研磨60-90min，过滤得到色浆；
(3)将36份树脂、1份常规助剂和10份蒸馏水加入容器中搅拌15-25min；
(4)加入研磨所得的色浆、2份防沉剂、0.2份增稠剂、5份蒸馏水，继续搅拌15-25min。
技术总结
本发明涉及水性工业涂料技术领域，具体涉及爽滑耐磨涂料及其制备方法，涂料包括树脂30‑50份，常规助剂1‑5份，PTFE粉20‑30份，防沉剂0.1‑2份，增稠剂0.1‑1份，蒸馏水20‑30份；方法包括：将0‑5份常规助剂、PTFE粉和9‑11份蒸馏水加入到容器中搅拌；加入等量锆珠研磨，过滤得到色浆；将树脂、剩余的常规助剂和9‑11份蒸馏水加入容器中搅拌；加入研磨所得的色浆、防沉剂、增稠剂、剩余的蒸馏水，继续搅拌。本涂料具有优异的耐磨性、润滑性和机械性能，本制备方法操作简单，耗时较少，十分简便。
技术研发人员：苗泽晨;杨勇
受保护的技术使用者：山东七维新材料有限公司
技术研发日：.12.18
技术公布日：.02.28
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