本发明属于工程机械防腐涂料，具体涉及一种自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料及其制备方法。
背景技术：
1、工程机械常面临严重污染环境下腐蚀介质及颗粒物对设备表面的污染和磨损，极易引发腐蚀行为，导致设备性能下降、服役寿命缩短甚至引发工程安全事故。工程机械每年报废量高达120万台，相当一部分为腐蚀磨损导致。因此，开发能够在极端污染环境下保护工程机械的防腐涂料对于提高设备稳定性和寿命至关重要。
2、目前主流的解决方案是环氧涂层搭配聚氨酯涂层配套体系，环氧涂层具有较好的附着力和防腐蚀性，聚氨酯涂层则保证配套涂层的耐候性和抗污性能。但是，该体系的体积固含量低，其具有较高的voc排放，对环境不友好。更重要的是，环氧涂层搭配聚氨酯涂层为双涂层体系，施工工艺复杂，聚氨酯涂层与环氧涂层的层间附着力容易受环境条件影响，达不到最大的使用效果。当遇到大面积的施工工程时，会大幅度增加工程量并延长工期，且其涂层配套体系耐久性难以保证。另外聚氨酯涂层的耐磨性、耐碱性较环氧涂层差，无法在高腐蚀的环境下长时间使用，尤其是在矿场、冶金厂等含有大量高污染颗粒物的场景下使用时，很容易出现聚氨酯涂层的整体起泡、剥落，影响最终的使用性能；矿场、冶金厂等场景存在较多的灰尘、矿渣等污染物，很容易在漆膜表面形成附着，在后续的维护中很难去除，影响涂层的整体外观。因此，亟需创新性的涂料技术以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料及其制备方法。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、本发明第一方面在于提供一种自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，包括重量比为（4.9-5.2）：1的a组分和b组分；按重量百分数计，a组分包括环氧树脂a 30-40%、耐磨填料15-25%、烃基缩水甘油醚10-20％、苯甲醇5-10%、醋酸丁酯5-10%、超疏水改性多孔材料1-5%、纤维材料5-10%、耐候助剂1-5%；按重量百分数计，b组分包括酚醛胺50-70%、脂肪胺5-20%、环氧树脂b 5-15%、催干剂5-10%、正丁醇5-10%、超疏水改性氨基硅烷1-5%；
4、超疏水改性多孔材料包括以下制备步骤：往聚三氟丙基聚甲基硅氧烷加入多孔材料，搅拌混合，随后过滤出固体，用试剂清洗即得超疏水改性多孔材料。
5、需要说明的是，本发明涂料采用a组分和b组分混配而成，原因在于a、b组分固化形成的三维网状结构与耐磨填料协同作用使整体的漆膜表现出优异的耐磨性能和硬度，应用时通过耐磨填料承担大部分外界对漆膜施加的力，降低了漆膜的磨损。
6、在一些实施方式中，多孔材料选自硅藻土、聚苯乙烯多孔微球、uio-66、活性氧化铝、纳米二氧化硅中的至少一种；试剂选自无水乙醇、石油醚中的至少一种。
7、在一些实施方式中，超疏水改性多孔材料的制备步骤中，搅拌转速为1000-1500r/min，搅拌时间为20-30min，清洗次数为3-5次。
8、在一些实施方式中，环氧树脂a和环氧树脂b均选自双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂中的至少一种。其中，双酚a型环氧树脂可选用yd128（东都化成）、r140（三井）或der331（dow）中的一种，双酚f型环氧树脂可选用npef-170（南亚化学）、smf-170（三木化学）或ydf-162（国都化工）中的一种。
9、在一些实施方式中，耐磨填料选自氧化铝、玻璃鳞片、超细玻璃微珠、纳米氧化铝、纳米二氧化硅中的至少一种；耐磨填料粒度为600-800目、粒径为40-60μm；烃基缩水甘油醚选自苯基缩水甘油醚、腰果酚类缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚中的至少一种。
10、需要说明的是，烷基缩水甘油醚具体可以为丁基缩水甘油醚。
11、在一些实施方式中，纤维材料选自硅灰石颗粒物、合成纤维、玻璃纤维中的至少一种；纤维材料长径比在10以上，粒径范围为1-10μm；耐候助剂选自1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、羟基三嗪衍生物、双(1-辛氧基-2,2, 6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的至少一种。
12、在一些实施方式中，脂肪胺选自3-二乙氨基丙胺、1,6-二氨基己烷中的至少一种；
13、催干剂选自水杨酸、双酚a、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的至少一种；
14、超疏水改性氨基硅烷选自n-(2-氨乙基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基二甲基硅油中的至少一种。
15、本发明第二个方面在于提供自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料的制备方法，包括以下步骤：
16、s1：向反应容器中加入环氧树脂a、烃基缩水甘油醚、苯甲醇、醋酸丁酯和耐候助剂进行第一次搅拌混合，加入耐磨填料进行第二次搅拌混合，加入超疏水改性多孔材料和纤维材料进行第三次搅拌混合，即得a组分；
17、s2：将脂肪胺和酚醛胺混合后得到混合液，滴加环氧树脂b到混合液中，滴加完毕后保温，然后加入催干剂、正丁醇和超疏水改性氨基硅烷进行搅拌，即得b组分；
18、s3：将s1制备得到的a组分和s2制备得到的b组分混合，即得自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料。
19、在一些实施方式中，s1中第一次搅拌转速为600-800r/min，第一次搅拌时间为20-30min；第二次搅拌转速为1500-2000r/min，第二次搅拌时间为40-60min；第三次搅拌转速为1000-1500r/min，第三次搅拌时间为15-20min。
20、在一些实施方式中，s2中滴加时间控制在30min以下，保温温度为50-55℃，保温时间为12h，搅拌转速为600-800r/min，搅拌时间为15-20min。
21、本发明包含以下有益效果：
22、1、本发明涂料配方中添加了耐磨填料和a、b组分，三者形成了坚韧的漆膜，a、b组分固化形成的三维网状结构与耐磨填料协同作用使整体的漆膜表现出优异的耐磨性能和硬度，应用时通过耐磨填料承担大部分外界对漆膜施加的摩擦力，极大程度地降低了漆膜的磨损。
23、2、本发明提供的自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，voc排放低，环保性优良，所用特殊材料成本低且制备简单，超级快干，厚涂柔韧性极佳，不易开裂。
24、3、本申请将超疏水改性氨基硅烷与环氧树脂相结合，使涂层获得出色的自清洁性能，便于现场长期使用以及清理，可应用在严重污染环境中的工程机械防腐，该自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料在施工时无需额外打磨涂层，大大减少了工程量，缩短了工期，减少施工成本，工艺简单、工业化生产难度低、实用性高。
1.一种自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，其特征在于，包括重量比为（4.9-5.2）：1的a组分和b组分；按重量百分数计，a组分包括环氧树脂a 30-40%、耐磨填料15-25%、烃基缩水甘油醚10-20％、苯甲醇5-10%、醋酸丁酯5-10%、超疏水改性多孔材料1-5%、纤维材料5-10%、耐候助剂1-5%；按重量百分数计，b组分包括酚醛胺50-70%、脂肪胺5-20%、环氧树脂b 5-15%、催干剂5-10%、正丁醇5-10%、超疏水改性氨基硅烷1-5%；
2.根据权利要求1所述的自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，其特征在于，所述多孔材料选自硅藻土、聚苯乙烯多孔微球、uio-66、活性氧化铝、纳米二氧化硅中的至少一种；所述试剂选自无水乙醇、石油醚中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，其特征在于，所述超疏水改性多孔材料的制备步骤中，搅拌转速为1000-1500r/min，搅拌时间为20-30min，清洗次数为3-5次。
4.根据权利要求1所述的自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，其特征在于，所述环氧树脂a和环氧树脂b均选自双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，其特征在于，所述耐磨填料选自氧化铝、玻璃鳞片、超细玻璃微珠、纳米氧化铝、纳米二氧化硅中的至少一种；所述耐磨填料粒度为600-800目、粒径为40-60μm；所述烃基缩水甘油醚选自苯基缩水甘油醚、腰果酚类缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，其特征在于，所述纤维材料选自硅灰石颗粒物、合成纤维、玻璃纤维中的至少一种；所述纤维材料长径比在10以上，粒径范围为1-10μm；所述耐候助剂选自1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、羟基三嗪衍生物、双(1-辛氧基-2,2, 6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料，其特征在于，所述脂肪胺选自3-二乙氨基丙胺、1,6-二氨基己烷中的至少一种；
8.权利要求1-7任一项所述自清洁超耐磨环保型环氧底面合一涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述s1中，第一次搅拌转速为600-800r/min，第一次搅拌时间为20-30min；第二次搅拌转速为1500-2000r/min，第二次搅拌时间为40-60min；第三次搅拌转速为1000-1500r/min，第三次搅拌时间为15-20min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述s2中，滴加时间控制在30min以下，保温温度为50-55℃，保温时间为12h，搅拌转速为600-800r/min，搅拌时间为15-20min。
