本發(fā)明提供一種抗水抗污涂料組合物及其在木地板中的應用，屬于涂料組合物。

背景技術：

1、木地板是指用木材制成的地板，木地板在日常的使用過程中如果處于潮濕環(huán)境中，容易吸收水分而膨脹變形，家具或其他物體的移動或碰撞很容易導致木地板出現(xiàn)劃痕或磨損，食物殘渣、油漬、灰塵等日常污漬容易附著在木地板表面，難以清潔，影響美觀和衛(wèi)生，為了減少對木地板的損害，需要在木地板表面涂覆抗水抗污涂料，提高其抗水抗污性能，從而避免這類情況的發(fā)生。

2、由于無毒、環(huán)保，且具有良好的耐低溫性、耐磨性和機械性能，水性聚氨酯在涂料工業(yè)得到了廣泛的應用，但是水性聚氨酯材料在防水方面的性能并不理想，為了改善這一狀況，目前常用的策略是在水性聚氨酯中引入強疏水單元，如含氟化合物，來提高涂料的抗水性能。

3、cn114479641a提供了一種氟改性水性聚氨酯防水涂料，該方法通過含氟化合物八氟戊醇制備氟改性水性聚氨酯樹脂，由于引入的氟元素表面自由能低，含氟化合物在干燥成膜時向表面遷移，降低了涂料的表面能，有助于涂料形成超疏水表面，使得水分子難以在其上鋪展和滲透，制備的氟改性水性聚氨酯樹脂增強了涂料的抗水性能，但是氟原子的引入，會影響聚氨酯分子鏈的連續(xù)性，改變聚氨酯之間的交聯(lián)密度，導致涂料的強度下降；此外，聚氨酯之間的交聯(lián)密度的改變，會降低涂料的致密性，增加了涂料中的微小孔隙，降低了涂料的抗污性能。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種抗水抗污涂料組合物及其在木地板中的應用，涂料組合物的抗水抗污性能好，強度高。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明采取以下技術方案：

3、一種抗水抗污涂料組合物，包括聚苯乙烯改性碳納米管、有機氟改性水性聚氨酯乳液和助劑；

4、所述聚苯乙烯改性碳納米管、有機氟改性水性聚氨酯乳液和助劑的質(zhì)量比為20-25:95-105:15-20；

5、所述助劑包括增稠劑和消泡劑，增稠劑和消泡劑的質(zhì)量比為1:0.9-1.1；

6、所述增稠劑為乙二醇二硬脂酸酯；

7、所述消泡劑為環(huán)氧乙烷。

8、所述聚苯乙烯改性碳納米管的制備方法，包括碳納米管胺基化、聚苯乙烯羧基化和接枝步驟；

9、所述碳納米管胺基化的方法為，將碳納米管加入到硫酸溶液中，室溫下在300-500r/min的攪拌速度下反應2-3h，反應完成后，經(jīng)過濾、洗滌和干燥，得到酸處理后的碳納米管，將酸處理后的碳納米管加入到n,n-二甲基甲酰胺中，加入乙二胺，控制反應溫度為70-80℃，在400-500r/min的攪拌速度下反應2-3h，反應結束后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到胺基化的碳納米管；

10、所述硫酸溶液的質(zhì)量濃度為60-70％；

11、所述碳納米管、硫酸溶液的質(zhì)量比為1:12-15；

12、所述酸處理后的碳納米管、n,n-二甲基甲酰胺和乙二胺的質(zhì)量比為1:60-70:8-10。

13、所述聚苯乙烯羧基化的方法為，將聚苯乙烯和馬來酸酐加入到甲苯中，加入自由基引發(fā)劑偶氮二異丁腈，控制反應溫度為110-120℃，在500-600r/min的攪拌速度下反應2-3h，反應完成后，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌和干燥，得到羧基化的聚苯乙烯；

14、所述聚苯乙烯的分子量為8-10w；

15、所述聚苯乙烯、馬來酸酐、甲苯和偶氮二異丁腈的質(zhì)量比為1:0.4-0.6:50-60:0.04-0.06。

16、所述接枝的方法為，將胺基化的碳納米管和羧基化的聚苯乙烯在二氯甲烷中混合，加入催化劑n,n'-二環(huán)己基碳二亞胺溶液，控制反應溫度為50-60℃，在400-500r/min的攪拌速度下反應6-8h，反應完成后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到聚苯乙烯改性碳納米管；

17、所述胺基化的碳納米管、羧基化的聚苯乙烯、二氯甲烷和n,n'-二環(huán)己基碳二亞胺溶液的質(zhì)量比為1:3-5:70-80:1-2；

18、所述n,n'-二環(huán)己基碳二亞胺溶液的質(zhì)量濃度是5-10％。

19、所述有機氟改性水性聚氨酯乳液的制備方法，包括制備聚氨酯預聚體和表面改性步驟；

20、所述制備聚氨酯預聚體的方法為，將聚碳酸酯二醇加入到盛有甲苯二異氰酸酯溶液的反應容器中，加入催化劑辛酸亞錫，控制反應溫度為70-80℃，反應時間為4-5h，反應結束后，生成聚氨酯預聚體；

21、所述聚碳酸酯二醇、甲苯二異氰酸酯溶液、辛酸亞錫的質(zhì)量比為1:0.9-1.1:0.03-0.05；

22、所述甲苯二異氰酸酯溶液的質(zhì)量濃度是20-30%。

23、所述表面改性的方法為，將聚氨酯預聚體加入到含有去離子水的反應容器中，混合均勻，向容器中加入全氟丁基乙基丙烯酸酯溶液和過硫酸銨溶液，在氮氣保護下進行反應，控制反應溫度為60-70℃，在600-700r/min的攪拌速度下反應3-4h，反應結束后，經(jīng)過濾、洗滌，得到有機氟改性水性聚氨酯乳液；

24、所述全氟丁基乙基丙烯酸酯溶液的質(zhì)量濃度是5-10％，過硫酸銨溶液的質(zhì)量濃度是30-40％；

25、所述聚氨酯預聚體、去離子水、全氟丁基乙基丙烯酸酯溶液和過硫酸銨溶液的質(zhì)量比為100:70-80:20-30:1-2。

26、所述抗水抗污涂料組合物的制備方法為，將聚苯乙烯改性碳納米管、有機氟改性水性聚氨酯乳液和助劑加入到反應容器中，在300-500r/min的轉速下攪拌1-2h，得到抗水抗污涂料組合物。

27、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明取得了以下有益效果：

28、1.改性后的碳納米管表面會帶有聚苯乙烯，減少了碳納米管之間的直接接觸，從而減少了碳納米管之間的聚集，使得碳納米管在溶液中的分布變得更加均勻，進而提高了碳納米管在涂料中的分散性，能夠更有效地填充涂料中的微小孔隙，從而提高了涂料的整體致密性，減少了水分、污漬滲透到涂層內(nèi)部的路徑，從而提高了涂料的抗污性能，將本發(fā)明制得的涂料組合物涂覆在木地板的上表面，測得涂料的水接觸角為114.2°-115.5°，耐沾污性為99.3%-99.9%，涂料的抗水抗污性能強。

29、2.改性后的碳納米管具有極高的機械強度，能顯著提高涂層的硬度和抗沖擊強度，將本發(fā)明制得的涂料組合物涂覆在木地板的上表面，測得涂料的硬度為4h，在錘擊下無裂紋、無剝落，耐沖擊性為58cm-61cm，涂料的強度高。

技術特征：

1.一種抗水抗污涂料組合物，其特征在于，所述抗水抗污涂料組合物，包括聚苯乙烯改性碳納米管、有機氟改性水性聚氨酯乳液和助劑；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種抗水抗污涂料組合物，其特征在于，

3.根據(jù)權利要求1所述的一種抗水抗污涂料組合物，其特征在于，

4.根據(jù)權利要求1所述的一種抗水抗污涂料組合物，其特征在于，

5.根據(jù)權利要求1所述的一種抗水抗污涂料組合物，其特征在于，

6.根據(jù)權利要求1所述的一種抗水抗污涂料組合物，其特征在于，

7.根據(jù)權利要求1所述的一種抗水抗污涂料組合物，其特征在于，

8.權利要求1-7任一項所述的抗水抗污涂料組合物在木地板中的應用。

技術總結
本發(fā)明提供一種抗水抗污涂料組合物及其在木地板中的應用，屬于涂料組合物技術領域；所述抗水抗污涂料組合物，包括聚苯乙烯改性碳納米管、有機氟改性水性聚氨酯乳液和助劑；所述聚苯乙烯改性碳納米管的制備方法，包括接枝步驟；所述接枝的方法為，將胺基化的碳納米管和羧基化的聚苯乙烯在二氯甲烷中混合，加入催化劑N,N'?二環(huán)己基碳二亞胺溶液，在50?60℃下反應6?8h，反應結束后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到聚苯乙烯改性碳納米管；本發(fā)明制得的涂料組合物，在錘擊下無裂紋、無剝落，涂料的強度高，測得涂料的水接觸角為114.2°?115.5°，耐沾污性為99.3%?99.9%，涂料的抗水抗污性能強。

技術研發(fā)人員：李曉升,邵明亮,霍子微,蘇小營,劉曉攀
受保護的技術使用者：壽光市魯麗木業(yè)股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/22