本發(fā)明涉及防水新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防水耐磨地坪漆及制備方法。
背景技術(shù)：
目前，地坪涂料主要以環(huán)氧地坪和聚氨酯地坪為主。環(huán)氧地坪可分為溶劑型和無(wú)溶劑型，不管哪一種，都或多或少含有有機(jī)溶劑，且個(gè)別無(wú)溶劑地坪漆中所使用的活性稀釋劑含有有毒成分。溶劑型地坪涂料在施工時(shí)對(duì)基材濕度和環(huán)境濕度要求較高；水性地坪對(duì)基材和環(huán)境濕度沒(méi)有太大要求，因其不燃不爆的性質(zhì)，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、施工等環(huán)節(jié)更加安全環(huán)保，但是，相比溶劑型地坪涂料，水性地坪具有漆膜致密性低、施工性差等缺點(diǎn)，市場(chǎng)份額較小。在地坪漆行業(yè)，水性涂料具有先天的安全環(huán)保優(yōu)勢(shì)，需要解決的是提高其性能以滿足使用環(huán)境的要求，加速推進(jìn)地坪涂料水性化的進(jìn)程。地坪漆可用于很多場(chǎng)合，用于覆蓋在地面上，來(lái)提升一些性能，如防滑性能、防靜電性能、耐磨性能等。提高地坪漆的防滑性能，可以提高人行走在地坪上時(shí)的摩擦力，防止意外事故的發(fā)生。而現(xiàn)有的地坪漆的防水、耐磨性能還有待提高。
因此，研究開發(fā)一種具有較好的防水效果，又具有較好的耐磨性能的地坪漆涂料具有重要意義，也符合目前市場(chǎng)的需求，具有較好的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種防水耐磨地坪漆及制備方法，所述防水耐磨地坪漆不僅具有較好的防水防腐效果，還具有較好的耐摩、耐刮擦等力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效提高地坪漆的使用壽命，降低使用成本。此外，所述制備方法簡(jiǎn)單易行，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明涉及一種防水耐磨地坪漆，包括如下重量份的各原料：水性聚氨酯50~70份、聚乙烯醇20~30份、氧化石墨烯5~8份、丙烯酸鈉13~25份、羥甲基纖維素11~17份、聚氨酯固化劑3~7份、石蠟乳液15~22份、填充劑16~25份、殺菌劑9~18份、消泡劑4~6份、顏料2~5份，還包括適量的水；
所述殺菌劑包括如下重量份的各組分：蒼術(shù)10~30份、木槿13~22份、黃柏15~26份、白頭翁9~17份、大青葉15~28份、艾葉20~30份、白芷8~15份、丁香種子5~17份、印楝3~12份。
優(yōu)選地，所述水性聚氨酯65份、聚乙烯醇22份、氧化石墨烯6份、丙烯酸鈉20份、羥甲基纖維素15份、聚氨酯固化劑5份、石蠟乳液18份、填充劑20份、殺菌劑15份、消泡劑5份、顏料4份，還包括適量的水。
優(yōu)選地，所述殺菌劑包括如下重量份的各組分：蒼術(shù)20份、木槿15份、黃柏21份、白頭翁13份、大青葉18份、艾葉25份、白芷10份、丁香種子12份、印楝9份。
優(yōu)選地，所述填充劑為白炭黑、納米碳酸鈣、滑石粉和納米二氧化鈦中的任一種或者多種的混合物。
本發(fā)明還涉及一種制備防水耐磨地坪漆的方法，包括如下步驟：
（1）殺菌劑的制備；按照配比稱取各中藥成分，粉碎后混合均勻，然后將混合物置于索氏提取器中，在乙醇和水的混合溶劑中提取3~6h，得提取液，然后將提取液干燥得凍干粉；
（2）按照配比稱取氧化石墨烯，功能化改性之后將其與水性聚氨酯和聚乙烯醇混合均勻，并置于超聲波中超聲20~30min，得到石墨烯改性聚合物；
（3）按照配比稱取丙烯酸鈉、羥甲基纖維素、石蠟乳液和消泡劑與石墨烯改性聚合物混合攪拌20~40min，再加入填充劑，置于剪切機(jī)中剪切10~20min，然后向混合物中加入殺菌劑和顏料，混合攪拌均勻，即得所述地坪漆。
優(yōu)選地，所述步驟（1）中加入混合溶劑的體積量為中藥固體組分質(zhì)量的10~18倍，其中乙醇與水的體積比為1：1~3。
優(yōu)選地，所述步驟（1）中的提取溫度為70~80℃。
優(yōu)選地，所述步驟（2）中氧化石墨烯的功能化方法為：按照配比稱取氧化石墨烯5~8份和n,n-二甲基甲酰胺200~500ml，混合后置于超聲波中超聲分散10~20min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯10~25份，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于70~80℃反應(yīng)3~7h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至90~100℃，加入水合肼10~15份進(jìn)行還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯。
優(yōu)選地，所述步驟（3）中剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速為2000~3000轉(zhuǎn)/min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述的防水耐磨地坪漆，添加有石墨烯改性聚合物結(jié)合納米填充劑，使得制備得到的地坪漆不僅具有較好的防水防腐效果，還具有較好的耐摩、耐刮擦等優(yōu)良的力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效提高地坪漆的使用壽命，降低使用成本，還提高了地坪漆的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
（2）本發(fā)明所述的防水耐磨地坪漆中添加有石墨烯材料，由于石墨烯具有片層共軛結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的防腐層，能夠有效抑制水對(duì)地坪漆涂層的浸潤(rùn)與滲透；石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)也使得改性后的涂料的粘結(jié)牢固性能大大增強(qiáng)；此外，由于石墨烯優(yōu)異的力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性，使得改性后的聚合物涂料具有較好的耐磨、耐刮擦的力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性。
（3）本發(fā)明所述防水耐磨地坪漆中添加有中草藥殺菌劑，不僅能夠有效去除細(xì)菌、真菌、酵母菌等多種微生物，防止地坪漆在生產(chǎn)和儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生細(xì)菌滋生，使其免受微生物侵害，且所述殺菌劑為純天然組分，安全無(wú)污染，符合環(huán)境友好型生產(chǎn)的要求。
（4）本發(fā)明所述防水耐磨地坪漆的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，制備過(guò)程無(wú)污染物產(chǎn)生，安全環(huán)保，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如sambrook等分子克隆：實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實(shí)施例1：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種防水耐磨地坪漆及制備方法；
所述防水耐磨地坪漆，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
水性聚氨酯65份、聚乙烯醇22份、氧化石墨烯6份、丙烯酸鈉20份、羥甲基纖維素15份、聚氨酯固化劑5份、石蠟乳液18份、填充劑20份、殺菌劑15份、消泡劑5份、顏料4份，還包括適量的水。
所述殺菌劑包括如下重量份的各組分：蒼術(shù)20份、木槿15份、黃柏21份、白頭翁13份、大青葉18份、艾葉25份、白芷10份、丁香種子12份、印楝9份。
所述填充劑為白炭黑、納米碳酸鈣、滑石粉和納米二氧化鈦中的混合物。
本發(fā)明所述制備防水耐磨地坪漆的方法，包括如下步驟：
（1）殺菌劑的制備；按照配比稱取各中藥成分，粉碎后混合均勻，然后將混合物置于索氏提取器中，在乙醇和水的混合溶劑中提取5h，得提取液，然后將提取液干燥得凍干粉；
（2）按照配比稱取氧化石墨烯，功能化改性之后將其與水性聚氨酯和聚乙烯醇混合均勻，并置于超聲波中超聲20min，得到石墨烯改性聚合物；
（3）按照配比稱取丙烯酸鈉、羥甲基纖維素、石蠟乳液和消泡劑與石墨烯改性聚合物混合攪拌30min，再加入填充劑，置于剪切機(jī)中剪切15min，然后向混合物中加入殺菌劑和顏料，混合攪拌均勻，即得所述地坪漆。
步驟（1）中加入混合溶劑的體積量為中藥固體組分質(zhì)量的15倍，其中乙醇與水的體積比為1：2。
步驟（1）中的提取溫度為80℃。
步驟（2）中氧化石墨烯的功能化方法為：按照配比稱取氧化石墨烯6份和n,n-二甲基甲酰胺300ml，混合后置于超聲波中超聲分散15min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯20份，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于80℃反應(yīng)5h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至90~100℃，加入水合肼12份進(jìn)行還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯。
步驟（3）中剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min。
實(shí)施例2：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種防水耐磨地坪漆及制備方法；
所述防水耐磨地坪漆，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
水性聚氨酯50份、聚乙烯醇20份、氧化石墨烯5份、丙烯酸鈉13份、羥甲基纖維素11份、聚氨酯固化劑3份、石蠟乳液15份、填充劑16份、殺菌劑9份、消泡劑4份、顏料2份，還包括適量的水；
所述殺菌劑包括如下重量份的各組分：蒼術(shù)10份、木槿13份、黃柏15份、白頭翁9份、大青葉15份、艾葉20份、白芷8份、丁香種子5份、印楝3份。
所述填充劑為納米碳酸鈣、滑石粉和納米二氧化鈦的混合物。
本發(fā)明制備防水耐磨地坪漆的方法，包括如下步驟：
（1）殺菌劑的制備；按照配比稱取各中藥成分，粉碎后混合均勻，然后將混合物置于索氏提取器中，在乙醇和水的混合溶劑中提取3h，得提取液，然后將提取液干燥得凍干粉；
（2）按照配比稱取氧化石墨烯，功能化改性之后將其與水性聚氨酯和聚乙烯醇混合均勻，并置于超聲波中超聲20min，得到石墨烯改性聚合物；
（3）按照配比稱取丙烯酸鈉、羥甲基纖維素、石蠟乳液和消泡劑與石墨烯改性聚合物混合攪拌20min，再加入填充劑，置于剪切機(jī)中剪切10min，然后向混合物中加入殺菌劑和顏料，混合攪拌均勻，即得所述地坪漆。
步驟（1）中加入混合溶劑的體積量為中藥固體組分質(zhì)量的10倍，其中乙醇與水的體積比為1：1。
步驟（1）中的提取溫度為70℃。
步驟（2）中氧化石墨烯的功能化方法為：按照配比稱取氧化石墨烯5份和n,n-二甲基甲酰胺200ml，混合后置于超聲波中超聲分散10min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯10份，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于70℃反應(yīng)3h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至90~100℃，加入水合肼10份進(jìn)行還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯。
步驟（3）中剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/min。
實(shí)施例3：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種防水耐磨地坪漆及制備方法；
所述防水耐磨地坪漆，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
水性聚氨酯70份、聚乙烯醇30份、氧化石墨烯8份、丙烯酸鈉25份、羥甲基纖維素17份、聚氨酯固化劑7份、石蠟乳液22份、填充劑25份、殺菌劑18份、消泡劑6份、顏料5份，還包括適量的水；
所述殺菌劑包括如下重量份的各組分：蒼術(shù)30份、木槿22份、黃柏26份、白頭翁17份、大青葉28份、艾葉30份、白芷15份、丁香種子17份、印楝12份。
所述填充劑為白炭黑、滑石粉和納米二氧化鈦的混合物。
本發(fā)明制備防水耐磨地坪漆的方法，包括如下步驟：
（1）殺菌劑的制備；按照配比稱取各中藥成分，粉碎后混合均勻，然后將混合物置于索氏提取器中，在乙醇和水的混合溶劑中提取6h，得提取液，然后將提取液干燥得凍干粉；
（2）按照配比稱取氧化石墨烯，功能化改性之后將其與水性聚氨酯和聚乙烯醇混合均勻，并置于超聲波中超聲30min，得到石墨烯改性聚合物；
（3）按照配比稱取丙烯酸鈉、羥甲基纖維素、石蠟乳液和消泡劑與石墨烯改性聚合物混合攪拌40min，再加入填充劑，置于剪切機(jī)中剪切20min，然后向混合物中加入殺菌劑和顏料，混合攪拌均勻，即得所述地坪漆。
步驟（1）中加入混合溶劑的體積量為中藥固體組分質(zhì)量的18倍，其中乙醇與水的體積比為1：3。
步驟（1）中的提取溫度為80℃。
步驟（2）中氧化石墨烯的功能化方法為：按照配比稱取氧化石墨烯8份和n,n-二甲基甲酰胺500ml，混合后置于超聲波中超聲分散20min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯25份，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于80℃反應(yīng)7h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至100℃，加入水合肼15份進(jìn)行還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯。
步驟（3）中剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min。
綜上所述，本發(fā)明所述的防水耐磨地坪漆，添加有石墨烯改性聚合物結(jié)合納米填充劑，使得制備得到的地坪漆不僅具有較好的防水防腐效果，還具有較好的耐摩、耐刮擦等優(yōu)良的力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效提高地坪漆的使用壽命，降低使用成本，還提高了地坪漆的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明所述防水耐磨地坪漆的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，制備過(guò)程無(wú)污染物產(chǎn)生，安全環(huán)保，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。