[发明专利]一种防水抗紫外线的安全绳缆涂层

说明书

技术领域

本发明涉及涂层技术领域，尤其涉及一种防水抗紫外线的安全绳缆涂层。

背景技术

随着我国经济的发展，绳缆得到了越来越广泛的应用，如应用于海洋领域、登山户外活动等恶劣的环境条件下。在自然条件下使用的绳缆经受风吹日晒，对其性能有了进一步的要求。当长时间暴露于高强度太阳光照射下及浸泡于海水中，绳缆纤维会受到不同程度的破坏和伤害。因此，开发具有防水抗紫外线功能的石墨烯绳缆涂层对拓宽绳缆应用范围、提高其经济型有着重要的意义，市场前景广阔。

近些年来，随着客户对于绳缆有了进一步的要求，不但要求绳缆的结实及韧性，还要保证绳缆在日光及空气中能够长久保持其性能，并要求其具有较高的安全系数。绳缆涂层作为有效提高其性能的方式引起了业界人士的关注。石墨烯是一种新型碳纳米轻质材料，其独特的单原子层二维晶体结构、巨大的比表面积、超高的强度、电导率、热导率、反射性等特性引起了人们的注意，石墨烯二维平面结构对各类光线的反射效率高、遮蔽效果理想，石墨烯独特的二维层状结构使其具有优异的阻燃效应，其二维片层结构具有片层阻隔效应，能够延缓热量的传递、热解产物的扩散与逸出以及氧气的扩散与混合。到目前为止，将石墨烯优异的防紫外线特性、安全阻燃性能应用于功能性绳缆的研究和发明尚未见报道。CN103469555A公开了一种防紫外线抗静电石墨烯涂层纺织面料的制备方法，但其仅简单的将石墨烯涂料涂覆于织物上，未考虑其防水性能及在日晒雨淋情况下石墨烯涂层的牢固性。

因此，如何研究一种防水抗紫外线的安全绳缆涂层，将石墨烯优异的防紫外线性能、安全阻燃性能应用于功能性绳缆，这是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种防水抗紫外线的安全绳缆涂层，将石墨烯优异的防紫外线性能应用于功能性绳缆，使其能广泛应用于海洋领域如海上操作平台、灯塔等户外恶劣环境。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种防水抗紫外线的安全绳缆涂层，由以下重量份数的各组份组成：聚氨酯15-25％、有机硅防水剂10-15％、聚四氟乙烯1-5％、紫外吸收剂3-5％、石墨烯5-10％、羧甲基纤维素5-10％、消泡剂1-5％、硅烷偶联剂0.05-0.5％、乳化剂0.05-1.5％、催干剂0.05-0.5％、乙二醇丁醚1-5％，余量为水；

进一步地，所述的有机硅防水剂为水性有机硅防水剂，所述紫外吸收剂为2[2’-羟基-4’(α-甲基丙烯酰氧)苯基]-2-苯并三氮唑，所述消泡剂为3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯或苯胺三乙基三甲氧基硅烷；

进一步地，所述的硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷，所述的乳化剂为Span-40或聚山梨酯-80，所述的催干剂为环烷酸锌或二月桂酸二丁基酯；

进一步地，所述的防水抗紫外线的安全绳缆涂层，由以下重量份数的各组份组成：聚氨酯21.5％、水性有机硅防水剂13.9％、聚四氟乙烯2.5％、紫外吸收剂3.5％、石墨烯9.6％、羧甲基纤维素7.8％、消泡剂3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯3.2％、硅烷偶联剂0.15％、乳化剂Span-400.95％、催干剂环烷酸锌0.42％、乙二醇丁醚4.4％，余量为水。

或者，所述的防水抗紫外线的安全绳缆涂层，由以下重量份数的各组份组成：聚氨酯20％、水性有机硅防水剂12.5％、聚四氟乙烯3.2％、紫外吸收剂4.2％、石墨烯9.6％、羧甲基纤维素7.8％、消泡剂3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯3.2％、硅烷偶联剂0.15％、乳化剂聚山梨酯-800.95％、催干剂二月桂酸二丁基锡0.42％、乙二醇丁醚4.4％，余量为水。

本发明还提供了一种防水抗紫外线的安全绳缆涂层的制备涂布方法，包括以下步骤：(1)将按配方的重量份数计算得到的所述聚氨酯、聚四氟乙烯、紫外吸收剂、水性有机硅防水剂、石墨烯、羧甲基纤维素、消泡剂、硅烷偶联剂、乳化剂、催干剂、乙二醇丁醚、余量的水加入混合机中震荡分散，转速≥800RPM，时间大于等于2.5h，最后得到均匀稳定涂层整理液；(2)采用连续式绳缆涂层机将涂层整理液均匀涂抹到绳缆上，置于烘箱中在75-85℃下烘干，高温固着时间为5-20分钟，得到具有防水抗紫外线涂层的绳缆。

本发明的有益效果：

本发明工艺配方简单易用，将其作为安全绳缆涂层能够大大延长绳缆使用寿命及耐磨性，防水性好并能有效抗紫外线、防老化，能广泛应用于海洋领域、户外恶劣环境等。

具体实施方式