一種耐磨防菌型體育器材用涂料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及體育器材涂料技術領域，具體涉及一種耐磨防菌型體育器材用涂料的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著人們的生活水平不斷提高，越來越多的人在繁忙的工作之余，走進各類運動場。另一方面，現代競技體育的發展亦要求體育專家在講求科學訓練的同時，還要非常重視對體育器材的改進與研制，這使得體育器材市場取得了空前的繁榮。
[0003]對于現有的體育器材，其表面一般采用烤漆或者噴漆進行美化和保護。然后，長期暴于室外，紫外光照射、雨水沖洗，會使表層保護漆老化脫落，降低美化度和使用壽命；再者，某些健身器材，由于人體經常與其接觸，一方面會使保護層刮傷，另一方面人體汗液會使器材滋生細菌，影響身體健康。隨著人們對體育器材越來越苛刻的要求，需要發明一種保護性、美化型和舒適型更好的保護層，來滿足體育事業發展和人們生活的需求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種耐磨防菌型體育器材用涂料的制備方法，用以克服傳統體育器材保護層易刮傷以及易滋生細菌的缺陷。
[0005]本發明為實現上述目的所采用的技術方案為:一種耐磨防菌型體育器材用涂料的制備方法，該涂料由彈性體A組分和B組分按照1:2.5~1:3的重量比混合固化而成，其制備方法包括以下步驟:
步驟一:制備A組分
將聚醚二元醇加入反應釜中，于80°C下攪拌，同時進行抽真空脫水脫氣處理2h后，冷卻至50°C，加入二苯基甲烷二異氰酸酯，并在85°C下反應2h后，冷卻至室溫，制得A組分；其中，A組分中各成分的重量百分比依次為:聚醚二元醇55~69%和二苯基甲烷二異氰酸酯31-45% ；
步驟二:制備B組分
(I )、將金屬鋁置于坩禍中，并置于1000~1200°C的真空室中加熱至金屬鋁全部熔化，將玻璃纖維送入真空室，加熱20~30min，形成微膠囊A，備用；
(2)、將金屬鋅置于坩禍中，并置于900~1000°C的真空室中加熱至金屬鋅全部熔化，將納米二砸化鈮送入真空室，28~35min,形成微膠囊B，備用；
(3)、按照I'2的摩爾比，依次稱取醋酸鈦和硫化鈉，并稱取與醋酸鈦和硫化鈉總重量等量的環氧樹脂，將環氧樹脂溶解于丙酮溶液中，將醋酸鈦溶解于甲醇溶液中，然后將溶解了環氧樹脂的丙酮溶液和溶解了醋酸鈦的甲醇溶液置于分散機中，加入硫化鈉，在ISOOOrpm條件下分散3?7分鐘，制得二硫化鈦懸浮在環氧樹脂中的微乳液，備用；
(4)、按照1:4的摩爾比，將仲丁醇鋁溶液與乙醇混合，在60°C條件下恒溫水浴加熱1-1.5h，靜置至室溫后，制得氧化鋁溶膠；按照鋁:硅摩爾比為2:1，稱取氧化鋁溶膠和氧化硅氣凝膠混合，加入稀鹽酸調整溶膠Ph為2，形成復合溶膠；按照15:1:4的體積比，分別量取蓖麻油、溴化銨和氨水，混合得混合溶液，并加入混合溶液4倍的復合溶膠，攪拌10~15h后產生沉淀，利用去離子水洗滌沉淀后，將沉淀浸于乙醇溶液中，在60°C條件下恒溫水浴加熱24h，然后在70~80°C下干燥2~3h，制得復合凝膠顆粒，備用；
(5)、將硅烷偶聯劑和氮化硼按1:100的重量比進行混合，制得改性氮化硼；按照此方法分別利用納米銀和二氧化鈦，制得納米改性銀和改性二氧化鈦改性，將改性氮化硼、納米改性銀和改性二氧化鈦改性按照1~2:1~5:1~5的重量比進行混合，得無機改性微粒，備用；
(6)、按照聚醚三元醇10~40%、聚醚二元醇15~20%、改性丙烯酸酯15~17%、步驟(I)制得的微膠囊A2~4%、步驟(2)制得的微膠囊B3~6%、步驟(4)制得的復合凝膠顆粒5~10%、步驟
[5]制得的無機改性微粒3~13%、助劑17~20%，另量取體積與聚醚三元醇、聚醚二元醇和改性丙烯酸酯總重量的比例為3.0mL:lg的步驟(3)制得的微乳液，將聚醚三元醇和聚醚二元醇加入到反應釜中，于85°C下攪拌，進行抽真空脫水脫氣處理2h后，再加入改性丙烯酸酯、復合凝膠顆粒和微乳液，在50~60°C下攪拌2~3h ;然后再加入微膠囊A、微膠囊B、無機改性微粒和助劑，在45~60°C下加熱10~30min，然后超聲波混合均勾，制得B組分；
步驟二:制備涂料
將步驟一制得的A組分與步驟二制得的B組分按照1:2.5~1:3的重量比進行混合，攪拌聚合，待固化后，即得到涂料。
[0006]其中，步驟二(I)和(2)中，真空室中的真空度均為104~102Pa。
[0007]其中，步驟二(6)中的助劑由重量比為2:15:3:5:3:3的交聯劑、增塑劑、油性引發劑、有機硅類流平劑、受阻胺光穩定劑和紫外線吸收劑組成，其中，交聯劑為三羥基甲烷，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，油性引發劑為過氧化苯甲酰。
[0008]本發明中，改性二氧化鈦具有在可見光和紫外光下殺菌、降解細菌、有機物的作用，在沒有光源下，納米改性銀對環境中常見細菌、大腸桿菌、金色葡萄糖球菌等微生物的抑制或殺滅作用顯著，同時還可提高涂料的耐磨性。載銀納米二氧化鈦經過硅烷偶聯劑改性后，提高其在涂料中分散性，充分發揮其抗菌抗紫外功能。苯甲酸鈉也有很高抗菌性，體系中添加苯甲酸鈉，在納米銀、二氧化鈦和苯甲酸鈉三者的共同作用下，其殺菌效果更加明顯。
[0009]本發明中添加有受阻胺光穩定劑和紫外線吸收劑，對于改善紫外線長期作用下的涂料的光澤非常有效，而且，利用納米銀和二氧化鈦粒子的光催化機理和親水機理，涂料上的污染物、污漬、灰塵等在光的照射及雨水淋洗等情況下，可被逐步氧化降解為二氧化碳、水等小分子被沖洗掉。
[0010]有益效果:1、本發明制備的A組分，生成聚氨酯預聚體，將微乳液和改性丙烯酸酯引入到聚氨酯預聚體中，形成互穿網絡結構，讓體系既具有聚氨酯的韌性、耐酸、耐堿，還具有丙烯酸酯的保光、保色以及戶外耐久性，同時還具有環氧樹脂的粘結性和強度。
[0011 ] 2、本發明中，步驟二( I)中，金屬鋁蒸汽凝結在玻璃纖維表面，形成微膠囊A ;而在步驟二(2)中，納米二砸化鈮在900~1000°C下，部分分解生成砸化鈮和元素砸，即微膠囊B內部芯材存在納米二砸化鈮、砸化鈮和砸三種可能，均勻包裹玻璃纖維，增加了玻璃纖維與涂料中有機物的結合程度，將微膠囊A和微膠囊B混合于涂料中，能夠防止雨水和鹽分的侵入，還能夠抑制由于太陽能紫外線而使涂料劣化的作用。
[0012]3、本發明制得的復合凝膠顆粒混合在涂料中，Si元素能夠進入氧化鋁溶膠的微觀結構，提高復合溶膠顆粒的熱穩定性，與受阻胺光穩定劑和紫外線吸收劑結合后，避免涂料長期暴于室外，因受紫外光照射而老化脫落的現象。另外，本發明中添加的無機改性微粒，以及微乳液中含有的二硫化鈦，均能夠均勻分散籽涂料中，提高涂料的耐磨性。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本發明的一種耐磨防菌型體育器材用涂料的制備方法作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0014]實施例1
一種耐磨防菌型體育器材用涂料的制備方法，該涂料由彈性體A組分和B組分按照1:
2.5的重量比混合固化而成，其制備方法包括以下步驟:
步驟一:制備A組分
將聚醚二元醇加入反應釜中，于80°C下攪拌，同時進行抽真空脫水脫氣處理2h后，冷卻至50°C，加入二苯基甲烷二異氰酸酯，并于85°C下反應2h，然后冷卻至室溫，制得A組分；其中，A組分中各成分的重量百分比依次為:聚醚二