一種自修復(fù)涂層材料的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂層材料的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種自修復(fù)涂層材料的制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]涂層作為產(chǎn)品的外層防護和裝飾材料，難免在產(chǎn)品使用過程中因擦、刮、劃等而受到損傷，大部分損傷不能得到及時修復(fù)，從而使其對產(chǎn)品的防護和裝飾作用大打折扣。若能夠使涂層材料的損傷自動修復(fù)，勢必能夠有效提升涂層的防護能力和安全可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種自修復(fù)涂層材料的制備方法及其應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，制得的涂層具有自修復(fù)功能，還具有基體附著力大、表面硬度高、阻燃性好、表面裝飾性和耐腐蝕性優(yōu)異等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]—種自修復(fù)涂層材料的制備方法，所述自修復(fù)涂層材料包括內(nèi)層修復(fù)層材料和外層面層材料，所述修復(fù)層材料中加入有脲醛樹脂包覆環(huán)氧樹脂微膠囊，所述面層材料中加入有固化劑，所述修復(fù)層材料和面層材料的制備包括以下步驟:
[0006]步驟A，制備環(huán)氧樹脂微膠囊:首先將尿素溶于甲醛溶液中，用三乙醇胺調(diào)節(jié)溶液pH值，反應(yīng)后得到脲甲醛預(yù)聚體；將環(huán)氧樹脂溶于丙酮中，加入苯甲醇、正辛醇，攪拌均勻后得到芯材乳液；然后，在所述脲甲醛預(yù)聚體中加入十二烷基苯磺酸水溶液及芯材乳液，高速攪拌后，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值，加熱反應(yīng)后，對產(chǎn)物進行過濾、洗滌、干燥處理后即得環(huán)氧樹脂微膠囊；
[0007]步驟B，制備修復(fù)層材料:取環(huán)氧樹脂溶于丙酮中，然后在攪拌情況下，依次加入酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂微膠囊、二乙烯三胺和填料，即可制得修復(fù)層材料；
[0008]步驟C，制備面層材料:取環(huán)氧樹脂溶于丙酮中，然后在攪拌情況下，依次加入聚四氟乙烯粉末、顏料、乙二胺、A1 (0隊和Mg(OH) 2，即可制得面層材料。
[0009]在所述步驟A中，將50份尿素溶于90?100份甲醛溶液中，用三乙醇胺調(diào)節(jié)溶液pH = 8.0?10.0，在65?80°C條件下反應(yīng)30?40min，得到脲甲醛預(yù)聚體。
[0010]在所述步驟A中，將100份環(huán)氧樹脂溶于5?10份丙酮中，加入10?50份苯甲醇和1?2份正辛醇，攪拌均勻后得到芯材乳液。
[0011]在所述步驟A中，在100份脲甲醛預(yù)聚體中，加入5?7份1%濃度的十二烷基苯磺酸水溶液和70?100份芯材乳液，高速攪拌20?30min后，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH = 3，并在55?65°C條件下反應(yīng)2h，對產(chǎn)物進行過濾、洗滌、干燥處理后即得環(huán)氧樹脂微膠囊。
[0012]在所述步驟B中，取30份環(huán)氧樹脂溶于20?25份丙酮中，然后在攪拌情況下，依次加入15?20份酚醛樹脂、25?30份環(huán)氧樹脂微膠囊、3?3.5份二乙烯三胺和80?100份填料，即可制得修復(fù)層材料。
[0013]在所述步驟C中，取10份環(huán)氧樹脂溶于15?20份丙酮中，然后在攪拌情況下，依次加入0.1份聚四氟乙烯粉末、0.5份顏料、2?3份乙二胺、15?20份Α1 (0Η)3^Ρ 10?15份Mg(0H)2，即可制得面層材料。
[0014]所述填料為云母粉、滑石粉、硅酸鈣等礦物填料的一種或者組合。
[0015]所述填料為粉煤灰或建筑垃圾粉料加入云母粉或滑石粉的組合。
[0016]對基體板材進行表面處理后，先將步驟B制得的修復(fù)層材料均勻涂覆在基體板材上，在75?85°C條件下干燥lh獲得修復(fù)層；再將步驟C制得的面層材料均勻噴涂在所述修復(fù)層表面，室溫條件下干燥后即可獲得由內(nèi)層修復(fù)層和外層面層構(gòu)成的自修復(fù)涂層。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明自修復(fù)涂層材料的開發(fā)利用有以下突出優(yōu)點:本發(fā)明具備自修復(fù)能力的涂層材料包括內(nèi)層修復(fù)層材料和外層面層材料，在修復(fù)層中加入脲醛樹脂包覆環(huán)氧樹脂微膠囊以提供環(huán)氧樹脂修復(fù)劑，修復(fù)劑通過與面層中的固化劑作用來修復(fù)損傷。
[0018]進一步地，自修復(fù)涂層的應(yīng)用，使得基體板材成型時可以不用兼顧其表面性能，從而減少基體板材的樹脂用量、降低其成型工藝要求，因此，自修復(fù)涂層的使用，還能夠降低樹脂基復(fù)合板材的成本、提高其阻燃性和裝飾性。
[0019]進一步地，本專利開發(fā)的自修復(fù)涂層，主要用于以粉煤灰、建筑垃圾為主原料的復(fù)合板材的表面裝飾和防護，其成功開發(fā)與利用，可以有效促進粉煤灰、建筑垃圾等固體廢棄物的利用，兼具經(jīng)濟效益和社會效益；
[0020]并且，本專利開發(fā)的自修復(fù)涂層，具有成型工藝簡便、技術(shù)要求低、裝飾性和自修復(fù)性好的特點，市場應(yīng)用前景良好。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明自修復(fù)涂層涂覆應(yīng)用后的樣板圖；
[0023]圖3為圖2的斷面結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖中:1_修復(fù)層，2-面層，3-基體板材。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0026]如圖1-3所示，本發(fā)明的自修復(fù)涂層材料包括內(nèi)層修復(fù)層材料和外層面層材料，修復(fù)層材料中加入有脲醛樹脂包覆環(huán)氧樹脂微膠囊，面層材料中加入有固化劑，修復(fù)層材料和面層材料的制備及其應(yīng)用包括以下步驟:
[0027]步驟A，制備環(huán)氧樹脂微膠囊(EP-UF微膠囊):首先在三口燒瓶中，將50份尿素溶于90?100份甲醛溶液中，用三乙醇胺調(diào)節(jié)溶液pH = 8.0?10.0，在65?80°C條件下反應(yīng)30?40min，得到粘稠透明的脲甲醛預(yù)聚體；將100份環(huán)氧樹脂(EP)溶于5?10份丙酮中，加入10?50份苯甲醇、1?2份正辛醇，攪拌均勻后得到芯材乳液。然后，在100份脲甲醛預(yù)聚體中，加入5?7份1%濃度的十二烷基苯磺酸水溶液、70?100份芯材乳液，高速攪拌20?30min后，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH = 3，并在55?65°C條件下反應(yīng)2h，對產(chǎn)物進行過濾、洗滌、干燥處理后即得環(huán)氧樹脂微膠囊(EP-UF微膠囊)；
[0028]步驟B，修復(fù)層材料的配制及涂覆:取30份環(huán)氧樹脂溶于20?25份丙酮中，然后在攪拌情況下，依次加入15?20份酚醛樹脂、25?30份EP-UF微膠囊、3?3.5份二乙烯三胺和80?100份填料，