本发明属于涂料领域，尤其涉及一种耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料及其制备方法。
背景技术：
目前，列车由于高速化的需要，车体材料往往采用轻量化的车体材料，如铝合金。铝合金是一种轻量化的材料，作为轨道交通的车体材料被大量应用。相对于钢铁，铝合金材料由于存在第二相，更容易受腐蚀影响。因此，铝合金材料的涂层防护就更加重要。车辆在运行过程中，带入的砂石往往会造成涂层破损，导致涂层失去防护能力。另外，涂层如果亲水性强，容易使车下的腐蚀液聚集在涂层表面，随着腐蚀液渗透到铝合金基材，会引起基材的腐蚀，最终导致涂层失去防护作用。因此，在传统的涂层材料基础上，增加涂层的耐磨和防污性能，有助于提高涂层的整体防护寿命。因此，在传统的涂层材料基础上，增加涂层的耐磨和防污性能，有助于提高涂层的整体防护寿命。
丙烯酸涂料是一种防护铝合金车体的有效涂料，其具有成本低的优势。但由于丙烯酸涂层的耐磨性和耐腐蚀性能一般。因此，改善这种涂层的耐磨性和防污性，对提高这种涂层的整体性能具有很大的意义。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的是现有丙烯酸涂料耐磨和防污性能低的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料，按质量百分比计，其包括如下成分的原料：丙烯酸改性醇酸树脂40％～60％、氟硅烷改性微米碳化硅3％～10％、防沉剂0.2％～1.5％、流平剂0.3％～1％、消泡剂0.2％～1％、分散剂0.3％～1.5％、有机溶剂15％～25％、着色颜料5％～15％和填料5％～15％，所述填料为滑石粉、碳酸钙或沉淀硫酸钡中的任一种；
所述氟硅烷改性微米碳化硅由如下方法制备而成：将微米碳化硅加入氟硅烷的乙醇溶液中形成混合物，所述混合物在室温下放置5.5～6.5小时，然后在115～125℃下烘干，然后研磨，即得所述氟硅烷改性微米碳化硅；其中，所述微米碳化硅在所述氟硅烷的乙醇溶液中的质量分数为30％～50％；所述氟硅烷的乙醇溶液中：氟硅烷与水的质量比为1:1.8～2.2，氟硅烷与乙醇的质量比为1:50～100。
优选的，所述微米碳化硅在所述氟硅烷的乙醇溶液中的质量分数为35％～45％；所述氟硅烷的乙醇溶液中：氟硅烷与水的质量比为1:2，氟硅烷与乙醇的质量比为1:60～80。
优选的，所述防沉剂为德谦防沉剂202p。
优选的，所述流平剂为byk-306流平剂。
优选的，所述消泡剂为byk-a530消泡剂。
优选的，所述分散剂为byk110分散剂。
优选的，所述有机溶剂为丁酯或正丁醇。
优选的，所述着色颜料为钛白粉或炭黑。
本发明还提供了一种上述耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料的制备方法，即，按照所述质量百分比，将丙烯酸改性醇酸树脂、氟硅烷改性微米碳化硅、防沉剂、流平剂、消泡剂、分散剂、有机溶剂、着色颜料和填料混合，用分散机以800～1500转/分的转速分散10～30分钟，再研磨8～12小时至细度在30微米以下，即得。
优选的，所述研磨采用的设备为球磨机。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明基于丙烯酸改性醇酸树脂自身耐磨性较差的特点，引入氟硅烷改性的微米sic(氟硅烷改性微米碳化硅)，使得制备的丙烯酸改性醇酸涂料具备了较高的耐磨性和疏水性，藉此将丙烯酸改性醇酸涂料应用于金属材料的防护涂层，该涂层兼具较强的耐磨和防污功能。经检测得知，涂层的磨损在25mg/(750g·500转)以下，涂层的水接触角>85°。
该丙烯酸改性醇酸涂料采用无毒的环保防锈颜料，制备的涂料有利于环境保护。
附图说明
图1为本发明实施例1所述丙烯酸改性醇酸涂料制备方法的技术路线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
下述实施例中的各种原料均为市售商品。
实施例1
本实施例提供了一种耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料，按质量百分比计，其包括如下成分的原料：丙烯酸改性醇酸树脂50％、氟硅烷改性微米碳化硅5％、德谦防沉剂202p0.8％、byk-306流平剂0.6％、byk-a530消泡剂0.5％、byk110分散剂0.7％、丁酯20％、钛白粉10％和滑石粉10％；
所述氟硅烷改性微米碳化硅由如下方法制备而成：将微米碳化硅加入氟硅烷的乙醇溶液中形成混合物，所述混合物在室温下放置6小时，然后在120℃下烘干，然后研磨，即得所述氟硅烷改性微米碳化硅；其中，所述微米碳化硅在所述氟硅烷的乙醇溶液中的质量分数为40％；所述氟硅烷的乙醇溶液中：氟硅烷与水的质量比为1:2，氟硅烷与乙醇的质量比为1:70。
本实施例还提供了一种该耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料的制备方法，即，按照所述质量百分比，将丙烯酸改性醇酸树脂、氟硅烷改性微米碳化硅、德谦防沉剂202p、byk-306流平剂、byk-a530消泡剂、byk110分散剂、丁酯、钛白粉和滑石粉混合，用分散机以1000转/分的转速分散20分钟，再用球磨机研磨10小时至细度为28微米，即得。
将本实施例制备的丙烯酸改性醇酸涂料用作金属材料的防护涂层，利用常规检测方式对该涂层的耐磨和防污性能进行检测，得知，涂层的磨损为23mg/(750g·500转)，涂层的水接触角为89°。
实施例2
本实施例提供了一种耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料，按质量百分比计，其包括如下成分的原料：丙烯酸改性醇酸树脂40％、氟硅烷改性微米碳化硅10％、德谦防沉剂202p0.2％、byk-306流平剂0.3％、byk-a530消泡剂0.2％、byk110分散剂0.3％、正丁醇15％、炭黑15％和碳酸钙15％；
所述氟硅烷改性微米碳化硅由如下方法制备而成：将微米碳化硅加入氟硅烷的乙醇溶液中形成混合物，所述混合物在室温下放置5.5小时，然后在115℃下烘干，然后研磨，即得所述氟硅烷改性微米碳化硅；其中，所述微米碳化硅在所述氟硅烷的乙醇溶液中的质量分数为50％；所述氟硅烷的乙醇溶液中：氟硅烷与水的质量比为1:2.2，氟硅烷与乙醇的质量比为1:100。
本实施例还提供了一种该耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料的制备方法，即，按照所述质量百分比，将丙烯酸改性醇酸树脂、氟硅烷改性微米碳化硅、德谦防沉剂202p、byk-306流平剂、byk-a530消泡剂、byk110分散剂、正丁醇、炭黑和碳酸钙混合，用分散机以800转/分的转速分散10分钟，再用球磨机研磨8小时至细度为30微米，即得。
将本实施例制备的丙烯酸改性醇酸涂料用作金属材料的防护涂层，利用常规检测方式对该涂层的耐磨和防污性能进行检测，得知，涂层的磨损为25mg/(750g·500转)，涂层的水接触角为86°。
实施例3
本实施例提供了一种耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料，按质量百分比计，其包括如下成分的原料：丙烯酸改性醇酸树脂50％、氟硅烷改性微米碳化硅10％、德谦防沉剂202p1.5％、byk-306流平剂1％、byk-a530消泡剂1％、byk110分散剂1.5％、丁酯25％、炭黑5％和沉淀硫酸钡5％；
所述氟硅烷改性微米碳化硅由如下方法制备而成：将微米碳化硅加入氟硅烷的乙醇溶液中形成混合物，所述混合物在室温下放置6.5小时，然后在125℃下烘干，然后研磨，即得所述氟硅烷改性微米碳化硅；其中，所述微米碳化硅在所述氟硅烷的乙醇溶液中的质量分数为30％；所述氟硅烷的乙醇溶液中：氟硅烷与水的质量比为1:1.8，氟硅烷与乙醇的质量比为1:50。
本实施例还提供了一种该耐磨防污型丙烯酸改性醇酸涂料的制备方法，即，按照所述质量百分比，将丙烯酸改性醇酸树脂、氟硅烷改性微米碳化硅、德谦防沉剂202p、byk-306流平剂、byk-a530消泡剂、byk110分散剂、丁酯、炭黑和沉淀硫酸钡混合，用分散机以1500转/分的转速分散30分钟，再用球磨机研磨12小时至细度为26微米，即得。
将本实施例制备的丙烯酸改性醇酸涂料用作金属材料的防护涂层，利用常规检测方式对该涂层的耐磨和防污性能进行检测，得知，涂层的磨损为24mg/(750g·500转)，涂层的水接触角为87.5°。
本发明的实施例是为了示例和描述而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。