本申請(qǐng)涉及涂料油墨添加劑領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑及制備方法。
背景技術(shù)：
1、抗磨劑是一種化學(xué)助劑，能夠提高涂料和油墨的耐磨性?？鼓┩ǔ?huì)在涂層表面形成一層薄膜，減少水性涂料或油墨形成的涂層與外界的直接接觸，從而減少磨損和劃痕的產(chǎn)生，抗磨劑還可以提高涂層或印刷品的硬度和韌性，進(jìn)一步提高其抗磨損性能，從而有效減少涂層或印刷品在受到摩擦、刮擦或磨損時(shí)的損傷，從而延長(zhǎng)其使用壽命并保持外觀的完整性。
2、常用的抗磨劑主要成分為聚四氟乙烯微粉蠟，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力，但聚四氟乙烯的主要來(lái)源為石油，是從石油裂解產(chǎn)物中提取的原材料經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)制成的，其生產(chǎn)和使用的過(guò)程對(duì)環(huán)境的不良影響較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了提高抗磨劑的環(huán)境友好性，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑及制備方法。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，采用如下的技術(shù)方案：
3、一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，包括以下重量份的原料：30-50份棕櫚蠟、16-24份米糠蠟、2-8份油酸酰胺、0.2-0.6份增強(qiáng)劑。
4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，棕櫚蠟和米糠蠟均為天然植物蠟，是從棕櫚樹葉和稻谷的米糠中提取得到的蠟質(zhì)物質(zhì)，來(lái)源為可再生資源，且具有良好的防水性和耐磨性，能夠用作抗磨劑，形成一層具有潤(rùn)滑效果的薄膜，從而提高水性涂料和油墨的抗磨性能，油酸酰胺具有良好的潤(rùn)滑效果，能夠進(jìn)一步提高抗磨劑的抗磨性能，棕櫚蠟、米糠蠟和油酸酰胺三者之間存在協(xié)同效果，形成的薄膜具有更佳優(yōu)良的抗磨性能，增強(qiáng)劑能夠提高抗磨劑的力學(xué)性能，進(jìn)而提高抗磨劑的使用壽命，從而提高了抗磨劑的抗磨性能。
5、優(yōu)選的，所述增強(qiáng)劑包括納米纖維素晶須和改性碳纖維。
6、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，納米纖維素晶須具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)具有可再生性，來(lái)源豐富，能夠有效提高抗磨劑的力學(xué)性能和強(qiáng)度，碳纖維具有優(yōu)良的力學(xué)性能，向增強(qiáng)劑中添加碳纖維，能夠有效提高抗磨劑的強(qiáng)度和力學(xué)性能，從而延長(zhǎng)抗磨劑的使用壽命，納米纖維素晶須與改性碳纖維互相協(xié)同，能夠進(jìn)一步提高抗磨劑的強(qiáng)度和耐磨性。
7、優(yōu)選的，所述納米纖維素晶須與改性碳纖維的質(zhì)量比為(1.23-1.64):(1.71-2.01)。
8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)控制納米纖維素晶須與改性碳纖維的質(zhì)量比，能夠有效提高納米纖維素晶須與改性碳纖維之間的協(xié)同效果，從而提高了增強(qiáng)劑對(duì)抗磨劑的增強(qiáng)效果。
9、優(yōu)選的，所述改性碳纖維的制備方法，包括以下步驟：將聚丙烯腈加入n,n-二甲基甲酰胺中，加熱使得聚丙烯腈溶解后，磁力攪拌制得紡絲液，向紡絲液中添加改性劑后，超聲分散20-25min，獲得改性紡絲液，改性紡絲液通過(guò)靜電紡絲制得改性聚丙烯腈纖維后，經(jīng)由預(yù)氧化和炭化后，制得改性碳纖維。
10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)向紡絲液中添加改性劑，使得紡絲制得的聚丙烯腈纖維均勻分布有改性劑，改性劑能夠增強(qiáng)改性碳纖維的強(qiáng)度和力學(xué)性能。
11、優(yōu)選的，所述靜電紡絲的接收距離為13-15cm，擠出速率為0.5-0.6ml/h，紡絲電壓為16-18kv。
12、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)控制靜電紡絲的接收距離、擠出速率和紡絲電壓，能夠有效控制碳纖維的生長(zhǎng)形態(tài)與尺寸，使得制得的改性碳纖維具有良好的形態(tài)和力學(xué)性能。
13、優(yōu)選的，所述改性劑為枝芽狀二氧化硅粉體。
14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，枝芽狀二氧化硅粉體具有良好的力學(xué)性能和強(qiáng)度，能夠有效提高改性碳纖維的力學(xué)性能和耐磨性能，同時(shí)枝芽狀二氧化硅粉體具有可遷移性，在受到摩擦?xí)r能夠進(jìn)行一定程度上的移動(dòng)，從而進(jìn)一步降低了表面的摩擦系數(shù)，提高了抗磨劑的耐磨性。
15、優(yōu)選的，所述紡絲液中聚丙烯腈的濃度為12-14wt%，改性劑的添加量為聚丙烯腈的1.24-2.38wt%。
16、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，控制聚丙烯腈的濃度和改性劑的添加量，使得制得的碳纖維形貌最佳，同時(shí)改性劑在紡絲液中具有良好的分散性，使得枝芽狀二氧化硅能夠均勻分布于改性碳纖維中，從而有效提高改性碳纖維的力學(xué)性能和耐磨性。
17、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：
18、一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑的制備方法，包括以下步驟：將棕櫚蠟與油酸酰胺進(jìn)行混合，升溫至70-80℃后，以3000-3500r/min的速度攪拌10-15min后，加入增強(qiáng)劑，3200-3500r/min混合12-16min后，加入米糠蠟，以5000-5500r/min混合20-30min，冷卻至完全凝固后，粉碎球磨至粒徑為3-5μm，制得水性生物基抗磨劑。
19、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，棕櫚蠟與油酸酰胺混合后，加入增強(qiáng)劑并攪拌，使得增強(qiáng)劑均勻分散后，加入米糠蠟混合均勻后，經(jīng)過(guò)球磨使得粒徑降低制得水性生物基抗磨劑，在油墨中的分散性良好，能夠?yàn)橥苛虾陀湍峁┝己玫目鼓バ阅堋?/p>
20、綜上所述，本申請(qǐng)具有以下有益效果：
21、1、由于本申請(qǐng)采用棕櫚蠟、米糠蠟和油酸酰胺，棕櫚蠟和米糠蠟均為天然植物蠟，是從棕櫚樹葉和稻谷的米糠中提取得到的蠟質(zhì)物質(zhì)，來(lái)源為可再生資源，且具有良好的防水性和耐磨性，能夠用作抗磨劑，形成一層具有潤(rùn)滑效果的薄膜，從而提高水性涂料和油墨的抗磨性能，油酸酰胺具有良好的潤(rùn)滑效果，能夠進(jìn)一步提高抗磨劑的抗磨性能，棕櫚蠟、米糠蠟和油酸酰胺三者之間存在協(xié)同效果，形成的薄膜具有更佳優(yōu)良的抗磨性能。
22、?2、本申請(qǐng)中優(yōu)選采用納米纖維素晶須和改性碳纖維作為增強(qiáng)劑，納米纖維素晶須具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)具有可再生性，來(lái)源豐富，能夠有效提高抗磨劑的力學(xué)性能和強(qiáng)度，碳纖維具有優(yōu)良的力學(xué)性能，向增強(qiáng)劑中添加碳纖維，能夠有效提高抗磨劑的強(qiáng)度和力學(xué)性能，從而延長(zhǎng)抗磨劑的使用壽命，納米纖維素晶須與改性碳纖維互相協(xié)同，能夠進(jìn)一步提高抗磨劑的強(qiáng)度和耐磨性。
23、?3、本申請(qǐng)采用枝芽狀二氧化硅粉體作為改性劑，枝芽狀二氧化硅粉體具有良好的力學(xué)性能和強(qiáng)度，能夠有效提高改性碳纖維的力學(xué)性能和耐磨性能，同時(shí)枝芽狀二氧化硅粉體具有可遷移性，在受到摩擦?xí)r能夠進(jìn)行一定程度上的移動(dòng)，從而進(jìn)一步降低了表面的摩擦系數(shù)，提高了抗磨劑的耐磨性。
1.一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，其特征在于：包括以下重量份的原料：30-50份棕櫚蠟、16-24份米糠蠟、2-8份油酸酰胺、0.2-0.6份增強(qiáng)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，其特征在于：所述增強(qiáng)劑包括納米纖維素晶須和改性碳纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，其特征在于：所述納米纖維素晶須與改性碳纖維的質(zhì)量比為(1.23-1.64):(1.71-2.01)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，其特征在于：所述改性碳纖維的制備方法，包括以下步驟：將聚丙烯腈加入n,n-二甲基甲酰胺中，加熱使得聚丙烯腈溶解后，磁力攪拌制得紡絲液，向紡絲液中添加改性劑后，超聲分散20-25min，獲得改性紡絲液，改性紡絲液通過(guò)靜電紡絲制得改性聚丙烯腈纖維后，經(jīng)由預(yù)氧化和炭化后，制得改性碳纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，其特征在于：所述靜電紡絲的接收距離為13-15cm，擠出速率為0.5-0.6ml/h，紡絲電壓為16-18kv。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，其特征在于：所述改性劑為枝芽狀二氧化硅粉體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑，其特征在于：所述紡絲液中聚丙烯腈的濃度為12-14wt%，改性劑的添加量為聚丙烯腈的1.24-2.38wt%。
8.權(quán)利要求1-7任一所述的用于水性涂料油墨的水性生物基抗磨劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：將棕櫚蠟與油酸酰胺進(jìn)行混合，升溫至70-80℃后，以3000-3500r/min的速度攪拌10-15min后，加入增強(qiáng)劑，3200-3500r/min混合12-16min后，加入米糠蠟，以5000-5500r/min混合20-30min，冷卻至完全凝固后，粉碎球磨至粒徑為3-5μm，制得水性生物基抗磨劑。