一种双掺杂耐磨水性油墨及其制备方法与流程

1.本发明涉及水性油墨材料制备技术领域，尤其涉及一种双掺杂耐磨水性油墨及其制备方法。


背景技术：

2.水性油墨是以水溶性丙烯酸树脂为主体，再添加助剂、颜料、填料等所制成的一种水性涂料。随着现代经济的迅速发展，人们的环保和安全意识不断提高，对水性油墨也提出了更高的要求。各种自然因素的作用，是影响水性油墨使用寿命的主要原因。水性油墨的使用寿命与其耐磨性能有着很大的关系，因此，提高水性油墨的耐磨擦性能成为户外使用水性油墨的必要前提。越来越多的科研人员开始对水性油墨的耐磨擦性能进行越来越深入的研究。
3.微乳液用于水性涂料及水性油墨业：可起到提高涂膜的抗划伤性能、表面疏水性能以及抗粘防污性能，使涂膜更加爽滑。现有公知技术大都采用脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性剂作为主要乳化剂，其中亲油基和亲水基部分以醚键相连，稳定性不高，也影响到乳液使用的稳定性。
4.聚四氟乙烯因具有摩擦因数低、耐化学腐蚀、耐高低温等优点二在自润滑领域得到广泛应用，但其耐磨性差及承载能力低，使其应用范围受到一定的限制。碳黑是工业生产的基础原材料，能赋予橡胶制品一系列优异性能，但在耐摩擦剂改性方面的研究较少。
5.尽管现有的广为使用的未加入耐磨擦剂的水性油墨具有一定的耐磨擦性能，但未加入耐磨擦剂的水性油墨并不能很好的抵抗外部环境对水性油墨产生的磨擦磨损作用。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种双掺杂耐磨水性油墨及其制备方法。
7.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
8.一种双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，首先用蒸馏水稀释水性油墨，再按照0.5
‑
1.2％的质量百分比将改性蜡乳液加入其中，制备出混合液；然后按照1.5
‑
2.2％的质量百分比将改性ptee颗粒加入上述配好的混合液，通过超声波分散处理，得到双掺杂的耐磨水性油墨材料。
9.进一步地，如上所述双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，所述改性蜡乳液的原料按重量份数计包括：改性聚乙烯蜡10
‑
20份、全氟聚醚乳化剂3
‑
5份、石墨烯颗粒0.1
‑
0.3份和消泡剂0.1
‑
0.3份。
10.进一步地，如上所述双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，所述改性聚乙烯蜡的原料为高压聚乙烯蜡，以空气为氧化剂，在反应温度172℃、反应压力1.2mpa放入条件下反应，反应时间为10
‑
12h。
11.进一步地，如上所述双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，所述改性蜡乳液的制备方
法为：将改性聚乙烯蜡、全氟聚醚乳化剂、石墨烯颗粒和消泡剂按配比加入到乳化釜中，加热混合物110
‑
120℃，使所有物料熔融，将熔融物冷却到80
‑
90℃，缓慢加入30
‑
40份的等温热水，同时高速搅拌，保温1
‑
2h，迅速冷却，将30
‑
40份的5
‑
10℃冷水加入，搅拌均匀后出料。
12.进一步地，如上所述双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，所述改性ptee颗粒的制备方法为：将微米碳黑和纳米碳黑填充到ptee材料中，破碎，过筛，得到粉料；将丙酮和质量分数1％的kh
‑
570加入到粉料中，再将已烘干脱水的纳米al2o3加入到粉料中，高速混合，得到产品。
13.进一步地，如上所述双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，所述微米碳黑的掺量为0.5
‑
1％，所述纳米碳黑的掺量为1
‑
2％，所述纳米al2o3的掺量为1
‑
2％。
14.进一步地，如上所述双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，所述丙酮的掺量为2
‑
4％，所述kh
‑
570的掺量为1
‑
3％。
15.一种双掺杂耐磨水性油墨，由如上所述的制备方法制备得到。
16.本发明的有益效果是：
17.本发明提供的双掺杂耐磨水性油墨的制备方法设计科学合理，通过在水性油墨中掺杂具有抗划伤、耐磨、表面润滑性能的改性蜡乳液和具有降低磨损、表面润滑性能的改性ptee颗粒，大幅提高了水性油墨的耐磨性能。
18.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
具体实施方式
19.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明的相关具体实施例如下：
21.实施例1
22.一种双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，首先用蒸馏水稀释水性油墨，再按照1％的质量百分比将改性蜡乳液加入其中，制备出混合液；然后按照2％的质量百分比将改性ptee颗粒加入上述配好的混合液，通过超声波分散处理，得到双掺杂的耐磨水性油墨材料。
23.本实施例中，改性蜡乳液的原料按重量份数计包括：改性聚乙烯蜡15份、全氟聚醚乳化剂4份、石墨烯颗粒0.2份和消泡剂0.2份。其中，改性聚乙烯蜡的原料为高压聚乙烯蜡，以空气为氧化剂，在反应温度172℃、反应压力1.2mpa放入条件下反应，反应时间为11h。改性蜡乳液的制备方法为：将改性聚乙烯蜡、全氟聚醚乳化剂、石墨烯颗粒和消泡剂按配比加入到乳化釜中，加热混合物115℃，使所有物料熔融，将熔融物冷却到85℃，缓慢加入35份的等温热水，同时高速搅拌，保温1.5h，迅速冷却，将35份的8℃冷水加入，搅拌均匀后出料。
24.本实施例中，改性ptee颗粒的制备方法为：将掺量为0.8％微米碳黑和掺量为1.6％纳米碳黑填充到ptee材料中，破碎，过筛，得到粉料；将掺量为1.5％丙酮和掺量为2％的质量分数1％的kh
‑
570加入到粉料中，再将已烘干脱水的纳米al2o3按掺量为1.6％加入到粉料中，高速混合，得到产品。
25.实施例2
26.一种双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，首先用蒸馏水稀释水性油墨，再按照0.5％的质量百分比将改性蜡乳液加入其中，制备出混合液；然后按照2.2％的质量百分比将改性ptee颗粒加入上述配好的混合液，通过超声波分散处理，得到双掺杂的耐磨水性油墨材料。
27.本实施例中，改性蜡乳液的原料按重量份数计包括：改性聚乙烯蜡10份、全氟聚醚乳化剂5份、石墨烯颗粒0.1份和消泡剂0.3份。其中，改性聚乙烯蜡的原料为高压聚乙烯蜡，以空气为氧化剂，在反应温度172℃、反应压力1.2mpa放入条件下反应，反应时间为10h。改性蜡乳液的制备方法为：将改性聚乙烯蜡、全氟聚醚乳化剂、石墨烯颗粒和消泡剂按配比加入到乳化釜中，加热混合物110℃，使所有物料熔融，将熔融物冷却到90℃，缓慢加入30份的等温热水，同时高速搅拌，保温2h，迅速冷却，将30份的10℃冷水加入，搅拌均匀后出料。
28.本实施例中，改性ptee颗粒的制备方法为：将掺量为0.5％微米碳黑和掺量为1％纳米碳黑填充到ptee材料中，破碎，过筛，得到粉料；将掺量为2％丙酮和掺量为3％的质量分数1％的kh
‑
570加入到粉料中，再将已烘干脱水的纳米al2o3按掺量为1％加入到粉料中，高速混合，得到产品。
29.实施例3
30.一种双掺杂耐磨水性油墨的制备方法，首先用蒸馏水稀释水性油墨，再按照1.2％的质量百分比将改性蜡乳液加入其中，制备出混合液；然后按照1.5％的质量百分比将改性ptee颗粒加入上述配好的混合液，通过超声波分散处理，得到双掺杂的耐磨水性油墨材料。
31.本实施例中，改性蜡乳液的原料按重量份数计包括：改性聚乙烯蜡20份、全氟聚醚乳化剂3份、石墨烯颗粒0.3份和消泡剂0.1份。其中，改性聚乙烯蜡的原料为高压聚乙烯蜡，以空气为氧化剂，在反应温度172℃、反应压力1.2mpa放入条件下反应，反应时间为12h。改性蜡乳液的制备方法为：将改性聚乙烯蜡、全氟聚醚乳化剂、石墨烯颗粒和消泡剂按配比加入到乳化釜中，加热混合物120℃，使所有物料熔融，将熔融物冷却到80℃，缓慢加入40份的等温热水，同时高速搅拌，保温1h，迅速冷却，将40份的5℃冷水加入，搅拌均匀后出料。
32.本实施例中，改性ptee颗粒的制备方法为：将掺量为1％微米碳黑和掺量为2％纳米碳黑填充到ptee材料中，破碎，过筛，得到粉料；将掺量为1％丙酮和掺量为1％的质量分数1％的kh
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570加入到粉料中，再将已烘干脱水的纳米al2o3按掺量为1.2％加入到粉料中，高速混合，得到产品。
33.以实施例1
‑
3制备的双掺杂耐磨水性油墨作为测试样品，以未掺杂的水性油墨作为对比样品，按照gb/t 3960
‑
2016进行测试，测试结果如下表1所示
34.表1
[0035] 实施例1实施例2实施例3对比例摩擦系数0.160.170.170.35
[0036]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。