一种甲板防滑涂料及其制备方法
文献发布时间：2023-06-19 19:28:50
技术领域
本发明涉及防滑涂料技术领域，具体为一种甲板防滑涂料及其制备方法。
背景技术
我国船舶涂料行业是伴随着我国造船业发展起来的，船舶涂料需求市场快速增长。防滑涂料对人们来说已不陌生。防滑性是防滑涂料的基本特征，是涂膜所具有的一种特殊性能。防滑涂料主要含有防滑粒料、成膜树脂等物质，防滑粒料是为了提高漆膜防滑性能的添加剂，赋予漆膜防滑能力，防止人员滑倒摔伤；成膜树脂具有固定防滑粒料的作用，同时保护底材不受破坏。
目前甲板防滑涂料在长时间使用情况下，涂料中的树脂与空气中的氧气以及紫外线接触并发生氧化，引起涂料发黄的现象，并且受温度的影响，内部结构发生变化，其强度急剧下降，降低了防滑涂料的使用寿命；另一方面，目前甲板防滑涂料通过阻燃剂来提高涂料的阻燃效果，但目前市面上的阻燃剂在热裂解和燃烧时生成的有毒气体和烟尘，存在较大的危害。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种甲板防滑涂料及其制备方法，提高了涂料的紫外线吸收能力，不易老化，并且避免了使用有害类型的阻燃剂，更为安全可靠。
本发明的技术方案为：一种甲板防滑涂料，按重量份包括：砂面粉30-50份；树脂35-50份；防滑填料8-12份；耐磨填料6-8份；颜料4-8份；固化剂8-10份；消泡剂0.5-2份；抗冻剂0.5-2份；二甲基硅油乳液1-5份；抗氧剂0.5-3份；紫外线吸收剂0.5-2份；水10-20份；亲水整理剂0.5-1份。
进一步地，所述树脂包括丙烯酸脂、高聚化氯乙烯树脂、环氧树脂、聚氨酯脂其中任意一种。
进一步地，所述紫外线吸收剂包括二苯甲酮和苯并三唑中任意一种或两种。
进一步地，所述防滑填料包括氧化铝和二氧化钛组成的混合物。
进一步地，所述耐磨填料包括河砂、金刚砂、水泥和橡塑颗粒中任意一种或多种。
进一步地，所述抗氧剂为酚类主抗氧剂、亚磷酸酯中任意一种或多种。
进一步地，所述亲水整理剂为活性聚醚有机硅。
进一步地，所述颜料为纳米碳酸钙。
进一步地，所述固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、二丙烯三胺中任意一种或多种；所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚二甲基硅氧烷中任意一种或多种；所述抗冻剂为丙二醇、乙二醇、聚丙二醇中任意一种或多种。
本发明还提供上述甲板防滑涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将树脂、固化剂、防滑填料、耐磨填料、砂面粉、二甲基硅油乳液、消泡剂、水混合，加热并搅拌20-30min，得到混合溶液A；
S2、将颜料、抗冻剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、亲水整理剂、砂面粉、二甲基硅油乳液、消泡剂、水混合，加热并搅拌20-30min，得到混合溶液B；
S3、将混合溶液A、混合溶液B、砂面粉、二甲基硅油乳液、消泡剂、水混合，加热并搅拌20-30min，停止加热进行冷却，即得到甲板防滑涂料。
进一步地，所述每个步骤中都加入一次砂面粉、二甲基硅油乳液、消泡剂和水，每种物质在每个步骤中加入的量为其总量的1/4-1/2。
优选的，砂面粉、二甲基硅油乳液、消泡剂和水各自均分成三份，每个步骤中使用一份。
进一步地，所述步骤S1中溶液搅拌时的加热温度为90-110℃，搅拌转速为300-500转/min；所述步骤S2和S3中溶液搅拌时的加热温度为90-110℃，搅拌转速为400-500转/min。
进一步地，所述步骤S3中溶液的冷却温度为10-20℃。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明的甲板防滑涂料的制备方法，通过采用二苯甲酮和苯并三唑其中任意一种的紫外线吸收剂和酚类主抗氧剂、亚磷酸酯其中任意一种的抗氧剂与溶液进行混合，抑制了甲板防滑涂料的氧化反应，同时具有广泛的紫外线吸收特性，避免了温度较高时涂料加快氧化，引起涂料发黄和强下降的问题。通过将紫外线吸收剂与颜料中的纳米碳酸钙进行混合加热，提高了紫外线吸收剂的耐候性，紫外线吸收剂不容易迁移，延长紫外线吸收剂功能的时效性。同时通过活性聚醚有机硅的添加能够增强紫外线吸收剂的亲水性能，从而使得紫外线吸收剂发挥最佳的作用，有效提升涂料的耐候性和耐老化性能。
通过采用丙二醇、乙二醇、聚丙二醇其中任意一种的抗冻剂与溶液进行混合，使防滑涂料不受温度的影响，具有有效的隔热抗冻的效果，可靠性高。采用的二甲基硅油乳液具有良好的阻燃和防水效果，同时也能够与消泡剂进行配合，提高了涂料的消泡能力。
具体实施方式
下面将对本发明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。
实施例1
本发明提供一种技术方案：一种甲板防滑涂料的制备方法，包括以下步骤：
按重量比例取各原料组分：砂面粉30份；树脂40份；防滑填料8份；耐磨填料6份；颜料4份；固化剂10份；消泡剂0.6份；抗冻剂0.6份；二甲基硅油乳液1.2份；抗氧剂1份；紫外线吸收剂0.6份；水12份；亲水整理剂0.6份；
树脂为丙烯酸脂。
防滑填料为氧化铝和二氧化钛组成的粉状混合物，经170目筛所得。
耐磨填料为河砂。
颜料为纳米碳酸钙。
固化剂为二乙烯三胺，消泡剂为乳化硅油，抗冻剂为丙二醇。
紫外线吸收剂为二苯甲酮，抗氧剂为酚类主抗氧剂。
亲水整理剂为活性聚醚有机硅。
S1、将35份树脂、10份固化剂、8份防滑填料、8份耐磨填料、10份砂面粉、0.4份的二甲基硅油乳液、0.2的消泡剂、4份的水进行混合，加热并低速搅拌20min，加热温度为90℃，搅拌转速为300转/min，得到混合溶液A；
S2、将8份颜料、0.6份抗冻剂、1份抗氧剂、10份砂面粉、0.4份的二甲基硅油乳液、0.6份紫外线吸收剂、0.6份的亲水整理剂、0.2份的消泡剂、4份的水进行混合，加热并低速搅拌20min，加热温度为90℃，搅拌转速为400转/min，得到混合溶液B；
S3、将混合溶液A、混合溶液B、10份砂面粉、0.4份的二甲基硅油乳液、0.2份的消泡剂、4份的水进行混合，加热并低速搅拌20min，加热温度为90℃、搅拌转速为400转/min，停止加热进行冷却，冷却温度为10℃，即得到甲板防滑涂料。
将实施例1所制甲板防滑涂料参照GB/T9261-2008甲板漆相关标准制板并检测，测试主要性能指标如表1所示：
表1
实施例2
按重量比例取各原料组分：砂面粉39份；树脂45份；防滑填料10份；耐磨填料7份；颜料6份；固化剂9份；消泡剂1.2份；抗冻剂1.2份；二甲基硅油乳液2.4份；抗氧剂2份；紫外线吸收剂1.2份；水15份；亲水整理剂0.8份；
树脂为高聚化氯乙烯树脂。
防滑填料为氧化铝和二氧化钛组成的粉状混合物，经170目筛所得。
耐磨填料为金刚砂。
颜料为纳米碳酸钙。
固化剂为三乙烯四胺，消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，抗冻剂为乙二醇。
紫外线吸收剂为苯并三唑，抗氧剂为亚磷酸酯。
亲水整理剂为活性聚醚有机硅。
S1、将45份树脂、9份固化剂、10份防滑填料、7份耐磨填料、13份砂面粉、0.8份的二甲基硅油乳液、0.4的消泡剂、5份的水进行混合，加热并低速搅拌25min，加热温度为100℃，搅拌转速为350转/min，得到混合溶液A；
S2、将6份颜料、1.2份抗冻剂、2份抗氧剂、1.2份紫外线吸收剂、0.8份的亲水整理剂、13份砂面粉、0.8份的二甲基硅油乳液、0.4份的消泡剂、5份的水进行混合，加热并低速搅拌25min，加热温度为100℃，搅拌转速为450转/min，得到混合溶液B；
S3、将混合溶液A、混合溶液B、13份砂面粉、0.8份的二甲基硅油乳液、0.4份的消泡剂、5份的水进行混合，加热并低速搅拌25min，加热温度为100℃、搅拌转速为450转/min，停止加热进行冷却，冷却温度为15℃，即得到甲板防滑涂料。
将实施例2所制甲板防滑涂料参照GB/T9261-2008甲板漆相关标准制板并进行检测，测试主要性能指标如表2所示：
表2
实施例3
按重量比例取各原料组分：砂面粉48份；树脂50份；防滑填料12份；耐磨填料8份；颜料8份；固化剂8份；消泡剂1.8份；抗冻剂1.8份；二甲基硅油乳液3份、抗氧剂3份；紫外线吸收剂2份；水18份；亲水整理剂1份；
树脂为环氧树脂。
防滑填料为氧化铝和二氧化钛组成的粉状混合物，经170目筛所得。
耐磨填料为橡塑颗粒。
颜料为纳米碳酸钙。
固化剂为二丙烯三胺，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，抗冻剂为聚丙二醇。
紫外线吸收剂为苯并三唑，抗氧剂为亚磷酸酯。
亲水整理剂为活性聚醚有机硅。
S1、将50份树脂、8份固化剂、12份防滑填料、8份耐磨填料、16份砂面粉、1份的二甲基硅油乳液、0.6的消泡剂、6份的水进行混合，加热并低速搅拌30min，加热温度为110℃，搅拌转速为400转/min，得到混合溶液A；
S2、将8份颜料、1.8份抗冻剂、3份抗氧剂、2份紫外线吸收剂、1份的亲水整理剂、16份砂面粉、1份的二甲基硅油乳液、0.6份的消泡剂、6份的水进行混合，加热并低速搅拌30min，加热温度为110℃，搅拌转速为500转/min，得到混合溶液B；
S3、将混合溶液A、混合溶液B、16份砂面粉、1份的二甲基硅油乳液、0.6份的消泡剂、6份的水进行混合，加热并低速搅拌30min，加热温度为110℃、搅拌转速为500转/min，停止加热进行冷却，冷却温度为20℃，即得到甲板防滑涂料。
将实施例3所制甲板防滑涂料参照GB/T9261-2008甲板漆相关标准制板并进行检测，测试主要性能指标如表3所示：
表3
对比例1
按重量比例取各原料组分：砂面粉48份；树脂50份；防滑填料12份；耐磨填料8份；颜料8份；固化剂8份；消泡剂1.8份；抗冻剂1.8份；二甲基硅油乳液3份、抗氧剂3份；紫外线吸收剂2份；水18份；
树脂为环氧树脂。
防滑填料为氧化铝和二氧化钛组成的粉状混合物，经170目筛所得。
耐磨填料为橡塑颗粒。
颜料为纳米碳酸钙。
固化剂为二丙烯三胺，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，抗冻剂为聚丙二醇。
紫外线吸收剂为苯并三唑，抗氧剂为亚磷酸酯。
S1、将50份树脂、8份固化剂、12份防滑填料、8份耐磨填料、16份砂面粉、1份的二甲基硅油乳液、0.6的消泡剂、6份的水进行混合，加热并低速搅拌30min，加热温度为110℃，搅拌转速为400转/min，得到混合溶液A；
S2、将8份颜料、1.8份抗冻剂、3份抗氧剂、2份紫外线吸收剂、16份砂面粉、1份的二甲基硅油乳液、0.6份的消泡剂、6份的水进行混合，加热并低速搅拌30min，加热温度为110℃，搅拌转速为500转/min，得到混合溶液B；
S3、将混合溶液A、混合溶液B、16份砂面粉、1份的二甲基硅油乳液、0.6份的消泡剂、6份的水进行混合，加热并低速搅拌30min，加热温度为110℃、搅拌转速为500转/min，停止加热进行冷却，冷却温度为20℃，即得到甲板防滑涂料。
将对比例1所制甲板防滑涂料参照GB/T9261-2008甲板漆相关标准制板并进行检测，测试主要性能指标如表4所示：
表4
由实施例1-3和对比例1的防滑涂料性能测试结果可以看出，对比例1没有添加亲水整理剂，制得的涂料的耐候性能明显更差，在海洋大气曝晒条件下的耐候性甚至不符合使用要求；因此，本发明通过添加亲水整理剂有效改善了防滑涂料的缺陷，即提升了涂料的耐候能力，不易老化，使涂料有更好的使用效果和更长的使用寿命。