一种环保型地板防滑剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及防滑产品的技术领域，具体涉及一种环保型地板防滑剂及其制备方法。


背景技术：

2.地板作为建筑装饰材料，种类丰富，具有多种多样的花纹图案，可以明显提高装修的装饰效果，受到了大众的喜爱。由于这些产品的表面非常光滑，虽然具有美化装饰效果，但是也带来了地面光滑的重大安全隐患问题，在装修过程中人们往往只注重装饰的整体视觉效果，而往往忽略了地面防滑问题。据统计，在日常生活中，滑倒意外事故每年造成的伤亡人数仅次于车祸，其中以幼童、老人、孕妇以及行动不便者最为严重，地面防滑已经成为安全的重大问题，随着人们安全意识的提高和以人为本的思想的普及，人们对地板产品的要求必将从单纯追求装饰效果提高到在具有美化装饰效果的同时具有使用更加安全的要求。
3.目前，针对地板防滑的措施主要有两种：一种是将砖体表面制成带有凹凸槽或其它形状的条纹，以增强地板表面的摩擦系数，实现防滑功能，但是该种方法制备的地砖由于表面具有凹凸槽，在一定程度上影响美观，另一方面容易藏匿污垢，清洁较为困难；另一种是在地板表面涂抹防滑剂，利用附着在砖体表面的防滑剂提高摩擦系数，但是市面上现有的防滑剂，其渗透力不强且涂抹的防滑层易被磨损。
4.申请号为201910780771.x的专利提供一种瓷砖防滑剂及其制备方法，通过以次氯酸和盐酸作为腐蚀瓷砖砖面的主要原料，氟化盐和渗透剂辅助腐蚀，在瓷砖砖面形成大量的微型凹槽，当脚踩到防滑处理过的瓷砖时，高分子发泡材料受压并将吸附于高分子发泡材料的气体挤出，促使高分子发泡材料吸附脚面，增大防滑效果，借助光亮剂提高瓷砖光亮效果。
5.申请号为201710627403.2的专利提供一种地砖防滑剂配方及制备方法，包括十八醇聚氧乙烯醚op
‑
10、氟硅酸铵、表面活性剂a、表面活性剂b、氯化钠、果酸和水，使得防滑剂能有效渗入并增宽地砖的毛细通道，其上层形成肉眼看不到坑凹，遇水或油渍时与脚底接触能形成物理的吸盘作用，但地板经腐蚀后其表面光泽度下降。


技术实现要素：

6.为了解决现有防滑剂造成地板表面光泽度下降以及防滑层易被磨损的问题，本发明提供了一种环保型地板防滑剂及其制备方法，该防滑剂在不含有光亮剂的条件下依旧能使地板表面保持较高的光泽度，同时制备的防滑剂能在地板表面形成韧性较好的防滑层，具有良好的抗磨性能。
7.本发明解决上述问题的技术方案如下：
8.一种环保型地板防滑剂，按重量份计，至少包括以下组分：
9.氟盐5
‑
7份；
10.表面活性剂2
‑
5份；
11.保湿剂0.2
‑
2份；
12.分散稳定剂0.2
‑
1份；
13.余量为水；
14.所述表面活性剂通式为：
[0015][0016]
式中，r为c3～c5烷基。
[0017]
本发明具有如下有益效果：合成的表面活性剂中氮原子携带正电荷与地板间产生较强的吸附力，提高了与地板间的粘合力，同时兼具羧基改性硅油的性质，使其具有良好的柔性，在受到一定压力时能够适应性的发生形变，降低对保护膜的硬性摩擦，延长使用寿命，同时改善了有机硅表面光滑的性质，增大了表面摩擦力，起到防滑的作用，结合防护膜能够与脚底形成类似吸盘的作用，进一步提高了防滑的效果。
附图说明
[0018]
图1为本发明中采用实施例6所得的防滑剂涂覆形成的涂层的场发射扫描电镜图。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0020]
低含氢硅油cas号63148
‑
57
‑
2；反
‑3‑
戊烯酸cas号1617
‑
32
‑
9；三乙醇胺cas号102
‑
71
‑
6；戊酸cas号109
‑
52
‑
4；亚磷酸cas号13598
‑
36
‑
2；硫酸铜cas号7758
‑
99
‑
8；正丁酸cas号107
‑
92
‑
6；己酸cas号142
‑
62
‑
1；氟化氢铵cas号1341
‑
49
‑
7；丙二醇cas号57
‑
55
‑
6；丁二醇cas号107
‑
88
‑
0；乙二醇乙醚cas号110
‑
80
‑
5。所有化学试剂均为市售，氮气纯度为99％。
[0021]
实施例1
[0022]
本实施例提供了一种表面活性剂的制备方法：
[0023]
具体步骤为：
[0024]
s1：在反应瓶中加入150ml低含氢硅油和100ml反
‑3‑
戊烯酸，同时向反应瓶中滴加氯铂酸
‑
异丙醇作为催化剂，开启搅拌并加热至100℃，反应6h，得透明粘稠状液体，即中间体i，反应方程式如下：
[0025][0026]
s2：取60ml三乙醇胺和100ml戊酸于反应瓶中，加入5g亚磷酸作为催化剂，通入氮气，搅拌并升温至180℃，反应4h，得油状物，即中间体ii，在该酯化反应过程中，脂肪酸与三乙醇胺反应其生成产物是单、双、三脂肪酸三乙醇胺酯的混合物，其中以双酯产物为主，其主要反应方程式如下：
[0027][0028]
s3：将步骤s1中得到的中间体i与步骤ii中得到的中间体ii混合，加入8g硫酸铜，搅拌并升温至125℃，反应4.5h，过滤除去硫酸铜，所得油状物即为目标产物，在该酯化反应过程中，发明人采用硫酸铜作为催化剂，一方面硫酸铜难溶于醇、酸和酯中，反应完成后，只需经过过滤就可以分离，简化了分离流程，另一方面硫酸铜在使用过程中性能稳定、重复性好，反应过滤分离后可反复使用，节约成本，反应方程式如下：
[0029][0030]
硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷，其有机基团全部为甲基，具有良好的疏水性、优良的热氧化稳定性且抗泡性强，而低含氢硅油除具有硅油的特性外，由于含有活泼氢，可以发生加成和交联反应，本发明对其进行改性，形成羧基改性硅油，使其具
有良好的柔软性，同时降低了有机硅表面光滑的性质，增大了表面摩擦力，起到更好的防滑效果，同时令三乙醇胺与脂肪酸发生酯化反应，生成以双脂肪酸三乙醇胺酯为主的产物，生成的双脂肪酸三乙醇胺酯在硫酸铜的催化作用下与羧基改性硅油发生接枝反应，由于氮原子上存在孤对电子，易于与其他原子相互作用，对各种固体物质和材料表面有较强的吸附力，该合成的表面活性剂一方面由于氮原子的存在增大了对地板表面的吸附性能，另一方面具有改性硅油柔软性的性质，同时能够使物体表面保持良好的光泽度。
[0031]
实施例2
[0032]
本实施例提供了一种表面活性剂的制备方法：
[0033]
具体步骤为：
[0034]
s1：在反应瓶中加入150ml低含氢硅油和100ml反
‑3‑
戊烯酸，同时向反应瓶中滴加氯铂酸
‑
异丙醇作为催化剂，开启搅拌并加热至100℃，反应6h，得透明粘稠状液体，即中间体i；
[0035]
s2：取60ml三乙醇胺和100ml正丁酸于反应瓶中，加入5g亚磷酸作为催化剂，通入氮气，搅拌并升温至180℃，反应4h，得油状物，即中间体ii，在该酯化反应过程中，脂肪酸与三乙醇胺反应其生成产物是单、双、三脂肪酸三乙醇胺酯的混合物，其中以双酯产物为主；
[0036]
s3：将步骤s1中得到的中间体i与步骤ii中得到的中间体ii混合，加入8g硫酸铜，搅拌并升温至125℃，反应4.5h，过滤除去硫酸铜，所得油状物即为目标产物，在该酯化反应过程中，发明人采用硫酸铜作为催化剂，一方面硫酸铜难溶于醇、酸和酯中，反应完成后，只要经过过滤就可以分离，简化了分离流程，另一方面硫酸铜在使用过程中性能稳定、重复性好，反应过滤分离后可反复使用，节约成本。
[0037]
实施例3
[0038]
本实施例提供了一种表面活性剂的制备方法：
[0039]
具体步骤为：
[0040]
s1：在反应瓶中加入150ml低含氢硅油和100ml反
‑3‑
戊烯酸，同时向反应瓶中滴加氯铂酸
‑
异丙醇作为催化剂，开启搅拌并加热至100℃，反应6h，得透明粘稠状液体，即中间体i；
[0041]
s2：取60ml三乙醇胺和100ml己酸于反应瓶中，加入5g亚磷酸作为催化剂，通入氮气，搅拌并升温至180℃，反应4h，得油状物，即中间体ii，在该酯化反应过程中，脂肪酸与三乙醇胺反应其生成产物是单、双、三脂肪酸三乙醇胺酯的混合物，其中以双酯产物为主；
[0042]
s3：将步骤s1中得到的中间体i与步骤ii中得到的中间体ii混合，加入8g硫酸铜，搅拌并升温至125℃，反应4.5h，过滤除去硫酸铜，所得油状物即为目标产物，在该酯化反应过程中，发明人采用硫酸铜作为催化剂，一方面硫酸铜难溶于醇、酸和酯中，反应完成后，只要经过过滤就可以分离，简化了分离流程，另一方面硫酸铜在使用过程中性能稳定、重复性好，反应过滤分离后可反复使用，节约成本。
[0043]
实施例4
[0044]
本实施例提供一种环保型地板防滑剂及其制备方法：
[0045]
一种环保型地板防滑剂，按重量份计，至少包括以下组分：
[0046]
氟盐5份，表面活性剂2份，保湿剂0.2份，分散稳定剂0.2份，余量为水，其中，氟盐为氟化氢铵，表面活性剂为实施例1中制备所得的目标产品，保湿剂包括丙二醇和丁二醇，
分散稳定剂为乙二醇乙醚。
[0047]
一种环保型地板防滑剂的制备方法：将5份氟盐加入到水中，800～1000rpm转速下搅拌20min；加入2份表面活性剂，1000～1100rpm转速下搅拌30min，加入0.2份保湿剂和0.2份分散稳定剂，搅拌均匀，得到所需的环保型地板防滑剂。
[0048]
实施例5
[0049]
本实施例提供一种环保型地板防滑剂及其制备方法：
[0050]
一种环保型地板防滑剂，按重量份计，至少包括以下组分：
[0051]
氟盐7份，表面活性剂5份，保湿剂2份，分散稳定剂1份，余量为水，其中，氟盐为氟化氢铵，表面活性剂为实施例1中制备所得的目标产品，保湿剂包括丙二醇和丁二醇，分散稳定剂为乙二醇乙醚。
[0052]
一种环保型地板防滑剂的制备方法：将7份氟盐加入到水中，800～1000rpm转速下搅拌20min；加入5份表面活性剂，1000～1100rpm转速下搅拌30min，加入2份保湿剂和1份分散稳定剂，搅拌均匀，得到所需的环保型地板防滑剂。
[0053]
实施例6
[0054]
本实施例提供一种环保型地板防滑剂及其制备方法：
[0055]
一种环保型地板防滑剂，按重量份计，至少包括以下组分：
[0056]
氟盐6份，表面活性剂3份，保湿剂1.2份，分散稳定剂0.5份，余量为水，其中，氟盐为氟化氢铵，表面活性剂为实施例1中制备所得的目标产品，保湿剂包括丙二醇和丁二醇，分散稳定剂为乙二醇乙醚。
[0057]
一种环保型地板防滑剂的制备方法：将6份氟盐加入到水中，800～1000rpm转速下搅拌20min,加入3份表面活性剂，1000～1100rpm转速下搅拌30min，加入1.2份保湿剂和0.5份分散稳定剂，搅拌均匀，得到所需的环保型地板防滑剂。
[0058]
性能测试
[0059]
对实施例4
‑
6制备的环保型地板防滑剂进行性能测试，其中对比例为国内某同类产品。
[0060]
(1)摩擦系数测试：测试地板在干态和湿态下的摩擦滑系数。
[0061]
干态摩擦系数测试：对地板表面进行防滑剂处理，将经过防滑剂处理后的地板在30℃下干燥60min。
[0062]
湿态摩擦系数测试：用蒸馏水将防滑剂处理后的地板表面润湿，对该表面进行摩擦系数测试。
[0063]
(2)光泽度测试：采用科仕佳光电仪器有限公司生产的型号为wgg60
‑
e4光泽度仪测试防滑剂处理后的地板在干态下的光泽度。
[0064]
结果数据如表1所示
[0065]
表1
[0066][0067][0068]
由表1分析可知，本发明制备的环保型地板防滑剂提高了地板表面在干燥状态下和湿态状态下的摩擦系数，且能够保持较好的光泽度，实现了在无增亮剂加入的情况下依旧保持良好光泽度的能力，对比实施例4
‑
6发现，实施例6的效果最好，可能的原因是实施例4中各有效成分的添加量较少，造成效果相对较差，针对实施例5，可能是因为各有效成分添加量较多，各组分没有分散均匀，使得效果相对较差，实施例6的试验效果达到最佳。
[0069]
针对实施例6制备的环保型地板防滑剂，对其进行场发射扫描电镜的测试。所得结果如图1所示，从图中可以看出，本发明制备的环保型地板防滑剂在地板表面形成保护膜，且形成的保护膜上均匀分布有若干微小孔洞，由于保护膜具有柔软性，在受到压力时能够适应性的发生形变，当与鞋底接触时，对孔内空气进行挤压，孔内空气发生转移，在大气压的作用下，与脚底形成类似吸盘的作用，增大了鞋底与接触面之间的摩擦作用，起到良好的防滑效果，当地面遇水时，孔内被水注满，此时当人们通过该地面时，保护膜受到一定压力，随之发生形变，孔内聚集的水分受压从孔内挤出，同样与脚底形成类似吸盘作用，因此，不论在干燥还是有水存在的情形下均具有良好的防滑效果。
[0070]
本发明在具体使用时，由于合成的表面活性剂中氮原子携带正电荷与地板间产生较强的吸附力，提高了与地板间的粘合力，同时兼具羧基改性硅油的性质，使其具有良好的柔性，在受到一定压力时能够适应性的发生形变，降低对保护膜的硬性摩擦，延长使用寿命，同时改善了有机硅表面光滑的性质，增大了表面摩擦力，起到防滑的作用，结合防护膜能够与脚底形成类似吸盘的作用，进一步提高了防滑的效果。
[0071]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0072]
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。