一种耐磨低摩擦涂料及其制备方法和跑步板与流程

本发明涉及涂料，尤其涉及一种耐磨低摩擦涂料及其制备方法和跑步板。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高和对健康的重视，跑步健身已成为人们日常生活的常态，为了避免恶劣天气对跑步的影响和阻碍，越来越多的人选择在家中使用跑步机进行健身。作为一种室内健身器材，需要确保跑步机的安全性和舒适性。这就要求对跑步机的跑步板表面进行处理，同时，跑步板表面应尽可能平滑且舒适，以及跑步板的表面也需要较好的耐磨性以减少对跑步板的磨损和破坏，提升跑步机的使用寿命。

2、目前，主要使用涂料对跑步板进行表面处理，但现有涂料存在原材料成本较高、需要高温长时间固化及摩擦系数不够低等问题，并不适合用在跑步板的表面作为功能性涂层，所以只能依靠添加填料、助剂等方式对涂料进行改性。比如有人使用低表面能材料（例如氟碳、硅系材料等）制备出了较高成本的低表面能不粘涂层用于跑步板以解决摩擦系数高的问题，也有人在涂料中添加例如金属氧化物等填料助剂以使涂层达到耐磨效果。但改性后的涂料仍然达不到兼顾降低摩擦系数、增强耐磨性和防水性的效果。

3、因此，需要对现有的跑步板用涂料进行改进。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种耐磨且低摩擦涂料及其制备方法和跑步板，采用低成本的原材料，对跑步板表面常规水性树脂涂层进行复配改性，制备出了耐磨低摩擦的跑步板用涂料，将涂料用于跑步板，达到了增强跑步板表面涂层防水性、耐磨性、降低跑步带-跑步板摩擦副的摩擦系数、进而达到降低跑步机能耗的效果。

2、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

3、根据本发明的第一方面：一种耐磨低摩擦涂料的制备方法，包括如下步骤：

4、s1：润滑粉改性：将润滑粉和改性液体放入等离子体增强化学气相沉积设备中，启动等离子体增强化学气相沉积设备对润滑粉进行改性，得到改性润滑粉；

5、s2：搅拌：称取水性树脂、复合树脂、改性润滑粉和填料，放入搅拌机中搅拌均匀，得到搅拌后的混合物；

6、s3：研磨：将搅拌后的混合物用研磨机进行研磨，研磨后过筛，得到研磨后的混合物；

7、s4：混合：将固化剂和研磨后的混合物放入搅拌机中搅拌均匀，得到耐磨低摩擦涂料；

8、其中：

9、步骤s1中，改性液体为含-si-、-f-、-oh、-cf-或-o-官能团的化合物中的一种或多种，润滑粉和改性液体的摩尔比为1：1-1：10；

10、耐磨低摩擦涂料中，以重量份计：

11、水性树脂为100份，复合树脂为1-100份，改性润滑粉为1-50份，填料为3-50份，固化剂为1-10份。

12、优选地，步骤s1还包括如下步骤：

13、s11：将润滑粉放入等离子体增强化学气相沉积设备腔体内部，设备保持密闭；

14、s12：添加改性液体到等离子体增强化学气相沉积设备的料液罐中；

15、s13：设定等离子体增强化学气相沉积的参数；

16、s14：启动等离子体增强化学气相沉积设备，进行润滑粉改性；

17、s15：改性完毕，打开等离子体增强化学气相沉积设备，取出改性润滑粉；

18、其中：

19、步骤s13中，设定的参数为：功率为100-500w，真空度为0.1-1.0mbar，脉冲波、连续波或两种结合使用，时间为1-100min，改性液体蒸发温度100-200℃，汽化后的气体流量为1-100sccm。

20、优选地，步骤s14包括如下步骤：

21、s141：工艺气体预处理活化润滑粉表面，工艺气体为氩气、氢气、氧气、氮气或氦气其中一种或多种，气体流量为1-100sccm；

22、s142：改性液体汽化进入腔体内，与等离子体增强化学气相沉积设备产生的等离子体相遇，汽化后的改性液体在等离子体氛围下进行化学键断裂和重组反应，然后在润滑粉表面实现化学气相沉积。

23、优选地，润滑粉为硫系金属氧化物、碳素粉末、滑石粉、硬脂酸系金属氧化物、氟素粉末或硅系氧化物中的一种或多种；

24、润滑粉的粒径为10nm-100μm；纯度≥90%。

25、优选地，改性液体为硅系聚合物、氟硅系化合物、硅系化合物、氟系化合物或氟烯烃类化合物中的一种或多种。

26、优选地，水性树脂为硝基体系树脂、聚氨酯体系树脂、醇酸酯体系树脂、酚醛树脂体系树脂、脲醛树脂体系树脂或丙烯酸酯体系树脂中的一种或多种；

27、复合树脂为硅丙树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、氟树脂、硅树脂或环氧树脂中的一种或多种。

28、优选地，填料为脱模剂、炭黑和金属氧化物；

29、按重量份计：

30、脱模剂为1-10份，炭黑为1-20份，金属氧化物为1-20份。

31、优选地，脱模剂为硬脂酸类、有机硅类或多聚磷酸类中的一类或多类；

32、炭黑为色素炭黑、补强炭黑、耐磨炭黑或导电炭黑中的一种或多种；

33、金属氧化物为含钙氧化物、含铝氧化物、含镁氧化物中的一种或多种；

34、固化剂为铵盐类、过硫酸铵、甲酸、草酸、邻苯二甲酸、苯甲酸或一氯乙酸中的一种或多种。

35、根据本发明的第二方面，一种耐磨低摩擦涂料，由上述的耐磨低摩擦涂料的制备方法制得。

36、根据本发明的第三方面，一种跑步板，用上述的耐磨低摩擦涂料浸渍耐磨纸，烘干后贴至跑步板表面，用热压机热压成型制成跑步板。

37、本发明的有益效果是：

38、（1）采用等离子体化学气相沉积法技术对润滑粉表面进行化学改性，得到的改性润滑粉能够提高与树脂的结合程度，起到持久自润滑，降低摩擦效果的作用；且较少的改性液体就能达到较好的改性效果，减少了改性材料的使用量，节省了生产成本；

39、（2）成膜树脂采用水性树脂中复配复合树脂，两种树脂均参与固化交联反应，能够提升水性树脂的防水性能，降低涂层摩擦系数；

40、（3）将经过改性的润滑粉、复合树脂，与水性树脂体系一起搭配使用，在跑步板表面进行涂覆，经固化成的功能涂层具有持久自润滑、低摩擦和耐磨、防水性能好的优点。

技术特征：

1.一种耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：步骤s1还包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：步骤s14包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：改性液体为硅系聚合物、氟硅系化合物、硅系化合物、氟系化合物或氟烯烃类化合物中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法，其特征在于：

9.一种耐磨低摩擦涂料，其特征在于：由权利要求1-8中任意一项所述的耐磨低摩擦涂料的制备方法制得。

10.一种跑步板，其特征在于：用权利要求9所述的耐磨低摩擦涂料浸渍耐磨纸，烘干后贴至跑步板表面，用热压机热压成型制成跑步板。

技术总结
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种耐磨低摩擦涂料及其制备方法和跑步板，包括如下步骤：S1：润滑粉改性：将润滑粉和改性液体放入等离子体增强化学气相沉积设备中，启动等离子体增强化学气相沉积设备对润滑粉进行改性，得到改性润滑粉；S2：搅拌：称取水性树脂、复合树脂、改性润滑粉和填料，放入搅拌机中搅拌均匀，得到搅拌后的混合物；S3：研磨：将搅拌后的混合物用研磨机进行研磨，研磨后过筛，得到研磨后的混合物；S4：混合：将固化剂和研磨后的混合物放入搅拌机中搅拌均匀，得到耐磨低摩擦涂料。本发明的耐磨低摩擦的跑步板用涂料能够增强跑步板表面涂层防水性、耐磨性和降低跑步机能耗的效果。

技术研发人员：吴小凤
受保护的技术使用者：佛山市协通新材料制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1