阅读说明：本技术 一种用于塑胶跑道的水性底漆及其制备方法 (Water-based primer for plastic track and preparation method thereof ) 是由 孟奎 孟运 张强国 王俞江 毛现东 于 2020-04-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于塑胶跑道的水性底漆及其制备方法,属于塑胶跑道底漆技术领域,水性底漆的原料包括水性底漆乳液、水、碳酸钙、钛白粉、羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、成膜助剂、分散剂、消泡剂、流平剂、抗裂增韧剂,抗裂增韧剂的原料包括水泥基渗透结晶母料、氧化镁-三氧化二铝复合粉、煤矸石粉、铝矾土粉、滑石粉,且原料通过混合,得到水性底漆。该用于塑胶跑道的水性底漆,通过原料之间的协同作用,使水性底漆不仅具有环保的优点,而且还具有高渗透性的优点,同时漆膜和混凝土基层的结合强度高,漆膜还具有稳定性好、防水性好的优点。(The invention relates to a water-based primer for a plastic runway and a preparation method thereof, belonging to the technical field of plastic runway primers. The water-based primer for the plastic track has the advantages of environmental protection and high permeability through the synergistic effect of the raw materials, and meanwhile, the paint film has high bonding strength with a concrete base layer, and has the advantages of good stability and good waterproofness.)

一种用于塑胶跑道的水性底漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑胶跑道底漆技术领域，更具体的说，它涉及一种用于塑胶跑道的水性底漆及其制备方法。

背景技术

塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，其是由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、 EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料铺成。塑胶跑道具有平整度高、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性稳定的特点，有利于运动员速度和技术的发挥，有效的提高运动成绩，降低摔伤率，是国际上公认的最佳全天候室外运动场地地坪材料。

目前，申请公布日为2020.01.07、申请公布号为CN110655856A的专利申请文献公开了一种塑胶跑道底漆及其制备方法，塑胶跑道底漆的原料包括如下重量份数的组分：聚氨酯 40-50份、有机硅树脂20-30份、分散剂0.1-0.2份、消泡剂0-0.5份、填料20-30份。该底漆使用时，将底漆涂覆在混凝土基层表面，原料渗透进混凝土基层的孔隙中，形成漆膜，并增加底漆和混凝土基层之间的结合强度，漆膜起到防水的效果，但是该底漆为油性底漆，具有强烈的刺激性气味，气味中含有有害物质，影响人体健康，众所周知，水性漆不含有有害物质，也不会向空气中挥发，具有环保的优点，因此，急需研究一种用于塑胶跑道的水性底漆，以满足市场需求。

发明内容

本发明的目的一在于提供一种用于塑胶跑道的水性底漆，通过原料之间的协同作用，使水性底漆不仅具有环保的优点，而且还具有高渗透性的优点，同时漆膜和混凝土基层的结合强度高，漆膜还具有稳定性好、防水性好的优点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于塑胶跑道的水性底漆，按重量份数计，其原料包括水性底漆乳液30-45份、水16-25 份、碳酸钙18-32份、钛白粉6-15份、羟乙基纤维素7-14份、葡萄糖酸钠2-5份、成膜助剂 2-5份、分散剂0.2-1份、消泡剂1-1.5份、流平剂0.3-0.7份、抗裂增韧剂2-3份，所述抗裂增韧剂的原料包括水泥基渗透结晶母料30-50份、氧化镁-三氧化二铝复合粉3-7份、煤矸石粉14-26份、铝矾土粉6-15份、滑石粉6-15份。

通过采用上述技术方案，在水性底漆的原料中加入抗裂增韧剂，在水性底漆涂覆在混凝土基层表面时，原料渗透进混凝土基层的孔隙内，并和混凝土中未水化的水泥颗粒产生化学反应，形成不能溶解的针状晶体，针状晶体填充混凝土基层中的毛细孔隙，并堵塞水分和水溶性污染物的通道。本发明的水性底漆，通过原料之间的协同作用，使水性底漆具有高渗透性，而且还增加了漆膜和混凝土基层的结合强度，还使漆膜具有良好的稳定性和防水性。

较优选地，按重量份数计，其原料包括水性底漆乳液35-40份、水19-23份、碳酸钙23-27份、钛白粉8-10份、羟乙基纤维素9-12份、葡萄糖酸钠3-4份、成膜助剂3-4份、分散剂0.5-0.7份、消泡剂1.2-1.4份、流平剂0.4-0.6份、抗裂增韧剂2.3-2.7份，所述抗裂增韧剂的原料包括水泥基渗透结晶母料35-45份、氧化镁-三氧化二铝复合粉4-6份、煤矸石粉18-23 份、铝矾土粉9-11份、滑石粉9-11份。

通过采用上述技术方案，对水性底漆的原料配比进行优化，进一步提高水性底漆的渗透性，而且还进一步提高了漆膜和混凝土基层的结合强度，使漆膜保持良好的稳定性和防水性。

较优选地，所述成膜助剂为十二碳醇酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，对成膜助剂进行优化，便于水性底漆成膜，并形成漆膜，而且降低水性底漆的干化时间，便于水性底漆的施工。

较优选地，所述水性底漆乳液为苯丙乳液。

较优选地，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂。

较优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

较优选地，所述流平剂为聚氨酯流平剂。

通过采用上述技术方案，对水性底漆乳液、分散剂、消泡剂、流平剂进行优化，提高漆膜和混凝土基层的结合强度，使漆膜保持良好的稳定性和防水性。

较优选地，所述氧化镁-三氧化二铝复合粉中氧化镁和三氧化二铝的重量配比为(3-4):1。

通过采用上述技术方案，对氧化镁-三氧化二铝复合粉中氧化镁和三氧化二铝的配比进行优化，并通过氧化镁、三氧化二铝之间的协同作用，不仅提高漆膜和混凝土基层的结合强度，而且使漆膜还具有稳定性好、防水性好的优点。

本发明的目的二在于提供一种用于塑胶跑道的水性底漆的制备方法，其具有便于控制的优点，同时使水性底漆具有良好的均匀性和稳定性的优点。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于塑胶跑道的水性底漆的制备方法，包括如下步骤：

将水泥基渗透结晶母料、氧化镁-三氧化二铝复合粉、煤矸石粉、铝矾土粉、滑石粉，混合均匀，得到抗裂增韧剂；

将消泡剂分为两份，分别为消泡剂A、消泡剂B，消泡剂A和消泡剂B的重量配比为(4-5):1；将水分为两份，分别为水A、水B，水A和水B的重量配比为(1-2):1；

在水性底漆乳液中加入羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、分散剂、水A、消泡剂A，搅拌20-30min，升温至30-40℃，继续搅拌5-10min，然后加入碳酸钙、钛白粉，保温搅拌20-30min，之后加入抗裂增韧剂，保温搅拌10-20min，然后加入成膜助剂、流平剂、水B、消泡剂B，保温搅拌20-30min，研磨、过滤、冷却至室温，得到水性底漆。

较优选地，消泡剂A和消泡剂B的重量配比为4.5:1；水A和水B的重量配比为1.5:1。

通过采用上述技术方案，将消泡剂分为两份，将水分为两份，不仅便于原料的混合，而且减少气泡的产生，提高原料储放的稳定性，同时采用加温搅拌处理，增加原料的布朗运动，使原料的混合更均匀，并使水性底漆具有良好的均匀性和稳定性的优点。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明的用于塑胶跑道的水性底漆，通过原料之间的协同作用，使水性底漆不仅具有环保的优点，而且还具有高渗透性的优点，同时漆膜和混凝土基层的结合强度高，漆膜还具有稳定性好、防水性好的优点。

第二、在水性底漆的原料中加入抗裂增韧剂，并通过水泥基渗透结晶母料、氧化镁- 三氧化二铝复合粉、煤矸石粉、铝矾土粉、滑石粉之间的协同作用，使其渗透进混凝土基层的孔隙内，渗透到孔隙内的活性化合物与混凝土基层中未水化的水泥颗粒产生交互反应生成不溶于水的针状晶体，针状晶体填充混凝土基层中的毛细孔隙，并堵塞水分和水溶性污染物的通道，通过原料之间的协同作用，使漆膜和混凝土基层紧密结合，增加了漆膜和混凝土基层的结合强度，降低漆膜后期因地下水汽而出现漆膜松脱、空鼓、起泡的情况，而且还增加漆膜的致密性和抗水性。

第三、本发明的用于塑胶跑道的水性底漆的制备方法，将消泡剂分为两份，将水分为两份，不仅便于原料的混合，而且减少气泡的产生，提高原料储放的稳定性，同时采用加温搅拌处理，增加原料的布朗运动，使原料的混合更均匀，并使水性底漆具有良好的均匀性和稳定性的优点。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

表1实施例中抗裂增韧剂的各原料含量(单位：重量份数)

实施例	一	二	三	四	五
						水泥基渗透结晶母料	30	35	40	45	50
氧化镁-三氧化二铝复合粉	7	6	5	4	3
						煤矸石粉	14	23	20	18	26
铝矾土粉	15	11	10	9	6
						滑石粉	15	11	10	9	6

表2实施例中水性底漆的各原料含量(单位：0.1Kg)

实施例	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										水性底漆乳液	30	35	38	40	45	38	38	38	38
水	25	23	21	19	16	21	21	21	21
										三氧化二铝	32	23	25	27	18	25	25	25	25
钛白粉	6	8	9.2	10	15	9.2	9.2	9.2	9.2
										羟乙基纤维素	7	12	11	9	14	11	11	11	11
葡萄糖酸钠	2	3	3.6	4	5	3.6	3.6	3.6	3.6
										成膜助剂	5	4	3.2	3	2	3.2	3.2	3.2	3.2
分散剂	0.2	0.7	0.6	0.5	1	0.6	0.6	0.6	0.6
										消泡剂	1.5	1.2	1.3	1.4	1	1.3	1.3	1.3	1.3
流平剂	0.7	0.6	0.5	0.4	0.3	0.5	0.5	0.5	0.5
										抗裂增韧剂一	0	0	0	0	0	2.5	0	0	0
抗裂增韧剂二	0	0	0	0	0	0	2.5	0	0
										抗裂增韧剂三	3	2.3	2.5	2.7	2	0	0	0	0
抗裂增韧剂四	0	0	0	0	0	0	0	2.5	0
										抗裂增韧剂五	0	0	0	0	0	0	0	0	2.5

实施例1

一种用于塑胶跑道的水性底漆，其原料配比见表1、表2所示。

水性底漆的制备方法，包括如下步骤：

将水泥基渗透结晶母料、氧化镁-三氧化二铝复合粉、煤矸石粉、铝矾土粉、滑石粉，混合均匀，得到抗裂增韧剂；

其中，水泥基渗透结晶母料选自西泊夫水泥基渗透结晶活性母料SEP-005；煤矸石粉中二氧化硅的重量含量为60％，煤矸石粉中三氧化二铝的重量含量为20％；铝矾土粉中三氧化二铝的重量含量为80％；滑石粉中二氧化硅的重量含量为60％，滑石粉中氧化镁的重量含量为30％；氧化镁-三氧化二铝复合粉由氧化镁和三氧化二铝组成，且氧化镁和三氧化二铝的重量配比为 3.5:1，将氧化镁和三氧化二铝混合均匀，得到氧化镁-三氧化二铝复合粉。

将消泡剂分为两份，分别为消泡剂A、消泡剂B，消泡剂A和消泡剂B的重量配比为4.5:1；

其中，消泡剂为有机硅消泡剂，有机硅消泡剂选自美国Dow道康宁DC-65。

将水分为两份，分别为水A、水B，水A和水B的重量配比为1.5:1。

在水性底漆乳液中加入羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、分散剂、水A、消泡剂A，搅拌25min，升温至35℃，继续搅拌8min，然后加入碳酸钙、钛白粉，保温搅拌25min，之后加入抗裂增韧剂，保温搅拌15min，然后加入成膜助剂、流平剂、水B、消泡剂B，保温搅拌 25min，研磨、过滤、冷却至室温，得到水性底漆；

其中，水性底漆乳液为苯丙乳液，苯丙乳液选自陶氏百历摩乳液DC-420；羟乙基纤维素选自德国信越HS30000YP2；分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂，聚丙烯酸铵盐分散剂选自法国先创聚丙烯酸铵盐分散剂PROX B03；成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯；流平剂为聚氨酯流平剂，聚氨酯流平剂选自陶氏罗门水性聚氨酯流平剂RM-2020NPR。

实施例2-9

一种用于塑胶跑道的水性底漆，实施例2-9的水性底漆和实施例1的制备方法相同，实施例 2-9和实施例1的区别之处在于，水性底漆的原料配比不同，其原料配比见表1、表2所示。

实施例10

一种用于塑胶跑道的水性底漆，实施例10的水性底漆与实施例3的原料配比相同，实施例 10和实施例3的区别之处在于，水性底漆的制备方法不同。

水性底漆的制备方法，包括如下步骤：

将水泥基渗透结晶母料、氧化镁-三氧化二铝复合粉、煤矸石粉、铝矾土粉、滑石粉，混合均匀，得到抗裂增韧剂；

其中，水泥基渗透结晶母料选自西泊夫水泥基渗透结晶活性母料SEP-005；煤矸石粉中二氧化硅的重量含量为60％，煤矸石粉中三氧化二铝的重量含量为20％；铝矾土粉中三氧化二铝的重量含量为80％；滑石粉中二氧化硅的重量含量为60％，滑石粉中氧化镁的重量含量为30％；氧化镁-三氧化二铝复合粉由氧化镁和三氧化二铝组成，且氧化镁和三氧化二铝的重量配比为 4:1，将氧化镁和三氧化二铝混合均匀，得到氧化镁-三氧化二铝复合粉。

将消泡剂分为两份，分别为消泡剂A、消泡剂B，消泡剂A和消泡剂B的重量配比为5:1；

其中，消泡剂为有机硅消泡剂，有机硅消泡剂选自美国Dow道康宁DC-65。

将水分为两份，分别为水A、水B，水A和水B的重量配比为2:1。

在水性底漆乳液中加入羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、分散剂、水A、消泡剂A，搅拌20min，升温至40℃，继续搅拌5min，然后加入碳酸钙、钛白粉，保温搅拌20min，之后加入抗裂增韧剂，保温搅拌10min，然后加入成膜助剂、流平剂、水B、消泡剂B，保温搅拌 20min，研磨、过滤、冷却至室温，得到水性底漆；

其中，水性底漆乳液为苯丙乳液，苯丙乳液选自陶氏百历摩乳液DC-420；羟乙基纤维素选自德国信越HS30000YP2；分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂，聚丙烯酸铵盐分散剂选自法国先创聚丙烯酸铵盐分散剂PROX B03；成膜助剂为丙二醇丁醚；流平剂为聚氨酯流平剂，聚氨酯流平剂选自陶氏罗门水性聚氨酯流平剂RM-2020NPR。

实施例11

一种用于塑胶跑道的水性底漆，实施例11的水性底漆与实施例3的原料配比相同，实施例 11和实施例3的区别之处在于，水性底漆的制备方法不同。

水性底漆的制备方法，包括如下步骤：

将水泥基渗透结晶母料、氧化镁-三氧化二铝复合粉、煤矸石粉、铝矾土粉、滑石粉，混合均匀，得到抗裂增韧剂；

其中，水泥基渗透结晶母料选自西泊夫水泥基渗透结晶活性母料SEP-005；煤矸石粉中二氧化硅的重量含量为60％，煤矸石粉中三氧化二铝的重量含量为20％；铝矾土粉中三氧化二铝的重量含量为80％；滑石粉中二氧化硅的重量含量为60％，滑石粉中氧化镁的重量含量为30％；氧化镁-三氧化二铝复合粉由氧化镁和三氧化二铝组成，且氧化镁和三氧化二铝的重量配比为 3:1，将氧化镁和三氧化二铝混合均匀，得到氧化镁-三氧化二铝复合粉。

将消泡剂分为两份，分别为消泡剂A、消泡剂B，消泡剂A和消泡剂B的重量配比为4:1；

其中，消泡剂为有机硅消泡剂，有机硅消泡剂选自美国Dow道康宁DC-65。

将水分为两份，分别为水A、水B，水A和水B的重量配比为1:1。

在水性底漆乳液中加入羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、分散剂、水A、消泡剂A，搅拌30min，升温至30℃，继续搅拌10min，然后加入碳酸钙、钛白粉，保温搅拌30min，之后加入抗裂增韧剂，保温搅拌20min，然后加入成膜助剂、流平剂、水B、消泡剂B，保温搅拌 30min，研磨、过滤、冷却至室温，得到水性底漆；

其中，水性底漆乳液为苯丙乳液，苯丙乳液选自陶氏百历摩乳液DC-420；羟乙基纤维素选自德国信越HS30000YP2；分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂，聚丙烯酸铵盐分散剂选自法国先创聚丙烯酸铵盐分散剂PROX B03；成膜助剂为十二碳醇酯；流平剂为聚氨酯流平剂，聚氨酯流平剂选自陶氏罗门水性聚氨酯流平剂RM-2020NPR。

对比例1

采用申请公布号为CN110655856A专利申请文献公开的塑胶跑道底漆。

对比例2

采用普通市售水性底漆CCT-F4。

对比例3

本对比例和实施例3的区别之处在于，抗裂增韧剂的原料中未添加水泥基渗透结晶母料。

对比例4

本对比例和实施例3的区别之处在于，抗裂增韧剂的原料中未添加氧化镁-三氧化二铝复合粉。

对比例5

本对比例和实施例3的区别之处在于，抗裂增韧剂的原料中未添加煤矸石粉、滑石粉。

对比例6

本对比例和实施例3的区别之处在于，抗裂增韧剂的原料中未添加铝矾土粉。

对比例7

本对比例和实施例3的区别之处在于，水性底漆的原料中未添加抗裂增韧剂。

对比例8

本对比例和实施例3的区别之处在于，水性底漆的原料中未添加葡萄糖酸钠。

对实施例1-11和对比例1-8得到的水性底漆，进行下述性能检测，检测结果如表3所示。

其中，采用GB/T16777-2008《建筑防水涂料试验方法》，分别对标准基面、潮湿基面的粘结强度进行检测；

采用GB/T6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法标准》，对漆膜的硬度进行检测；

采用JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》、GB/T9779-2005《复层建筑涂料》，对24h的透水性进行检测。

表3检测结果

从表3中可以看出，本发明的用于塑胶跑道的水性底漆，在形成漆膜后，具有粘结强度高、透水性低的优点。

通过对比实施例3和对比例1，由此可以看出，本发明的水性底漆，明显提高了漆膜于标准基面、潮湿基面的粘结强度，同时还降低了漆膜的透水性，标注基面的粘结强度提高了33.7％，潮湿基面的粘结强度提高了49.4％，满足市场的需求。同时本发明的水性底漆，潮湿基面的粘接强度提高率大于标准基面的粘结强度，在潮湿混凝土基层上涂覆底漆时，更适用于涂覆本发明的水性底漆。再通过对比实施例3和对比例2，由此可以看出，本发明的水性底漆，提高了漆膜于标准基面、潮湿基面的粘结强度，同时还提高了漆膜的硬度，并降低了漆膜的透水性，使漆膜具有良好的使用效果。

通过对比实施例3和对比例4-7，由此可以看出，在原料中加入抗裂增韧剂，并通过水泥基渗透结晶母料、氧化镁-三氧化二铝复合粉、煤矸石粉、铝矾土粉、滑石粉之间的协同作用，明显提高了漆膜于标准基面、潮湿基面的粘结强度，主要是由于其渗透进混凝土基层的孔隙内，并和混凝土基层中未水化的水泥颗粒产生化学反应，形成不能溶解的针状晶体，针状晶体填充混凝土基层中的毛细孔隙，并堵塞水分和水溶性污染物的通道，使漆膜和混凝土基层紧密结合，本发明的水性底漆，通过原料之间的协同作用，增加了漆膜和混凝土基层的结合强度，还使漆膜具有良好的稳定性和防水性。再通过对比实施例3和对比例8，由此可以看出，在原料中加入葡萄糖酸钠，提高了漆膜于标准基面、潮湿基面的粘结强度，使漆膜具有粘结强度高、透水性低的优点。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。