【技术领域】
本发明涉及化工涂料技术领域，尤其涉及一种自润滑亲水涂料及其制 备方法。
【背景技术】
在高速运转的设备中磨损会导致设备发生故障、损坏甚至报废，耐磨 件的防护及修复是工业设备中最为关注的问题。在空调散热器的制造过程 中，为了降低设备磨损及次品率，在模具表面施以润滑油进行表面处理， 一方面润滑油消耗较大，成本较高；另一方面后期烘烤除去润滑油的过程 中产生的废油烟将会污染环境。如果赋予亲水铝箔润滑功能，不但能减少 润滑油的消耗，提高成品率，而且使亲水涂料的发展具有里程碑的意义。
在公开号为CN103992726A的“一种耐热耐磨自润滑涂料”的有机涂料 体系中，以环氧树脂和聚酯树脂为成膜物，添加聚四氟乙烯、碳化硅、玻 璃纤维及石墨制备具有耐磨、耐热及自润滑作用的自润滑涂料。公开号为 CN102408761A中的无机涂料体系中，以硅酸钾胶黏剂为成膜物，以石墨和 二硫化钼为润滑填料制备自润滑涂料。该体系可以有效的降低摩擦系数， 并具有良好的承载能力。但上述两种涂层体系均没有亲水性，无法用在具 有亲水性要求的表面。
公开号为CN103555114A中用丙烯酸树脂、氢氧化钠中和剂、氨基树脂 固化剂、磺酸类催化剂等制备底涂成膜物，聚乙烯醇、氨基树脂固化剂、 钛酸酯偶联剂等制备面涂成膜物，形成的涂层亲水性能、附着力、耐腐蚀 性良好，但是该涂层没有自润滑功能。
因而，相关技术中的涂料体系存在导热系数较小，热传导效率较低， 亲水性或自润滑性较低的不足。
因此，实有必要提供一种新的自润滑亲水涂料及其制备方法来克服上 述技术问题。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是提供一种热传导效率较高、亲水性和自 润滑性能均较高的自润滑亲水涂料及其制备方法。
本发明一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混合 分散液30-50份、丙烯酸树脂60-85份、水50-90份、消泡剂1-2份、分 散剂4-8份、润湿剂0.5-1.2份、PH调节剂0.5-1.8份、流变剂0.3-0.8 份、表面活性剂0.5-2.5份，其中，自润滑混合分散液包括以下重量份的 组分：羟基丙烯酰胺20-50份、烯丙基缩水甘油醚30-45份、丙烯酸25-50 份、石墨烯40-80份、水80-120份、丙二醇甲醚20-50份、乙二醇丁醚 50-80份。
优选的，一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混 合分散液35-45份、丙烯酸树脂75-80份、水60-80份、消泡剂1-2份、 分散剂5-7份、润湿剂0.7-1.1份、PH调节剂0.6-1.5份、流变剂0.4-0.7 份、表面活性剂0.5-2.0份，其中，自润滑混合分散液包括以下重量份的 组分：羟基丙烯酰胺25-45份、烯丙基缩水甘油醚30-40份、丙烯酸30-50 份、石墨烯45-80份、水90-120份、丙二醇甲醚20-45份、乙二醇丁醚 50-75份。
优选的，一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混 合分散液45份、丙烯酸树脂75份、水80份、消泡剂1份、分散剂6份、 润湿剂1份、PH调节剂1.2份、流变剂0.5份、表面活性剂1.3份。
优选的，一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混 合分散液40份、丙烯酸树脂80份、水60份、消泡剂2份、分散剂5份、 润湿剂0.5份、PH调节剂1.6份、流变剂0.7份、表面活性剂2份。
本发明还提供了一种自润滑亲水涂料的制备方法，该方法包括如下步 骤：
步骤一、分别按所述重量份准备所述组分；
步骤二、自润滑混合分散液的制备：将羟基丙烯酰胺、烯丙基缩水甘 油醚、丙烯酸、石墨烯、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚及水加入到反应容器中， 超声分散30min后，在温度为50-80℃的环境下搅拌24h，得到自润滑混合 分散液；
步骤三、自润滑亲水涂料的制备，将自润滑混合分散液、丙烯酸树脂、 消泡剂、分散剂、润湿剂、流变剂及表面活性剂及水加入到容器中进行机 械搅拌，升温至60℃，然后用PH调节剂将PH值调为6.0-6.5，并维持60℃ 的温度环境1.6h以上，最后再降温至室温，得到水性自润滑亲水涂料。
优选的，在步骤二中，所述温度为60℃。
优选的，在步骤三中，所述PH值调为6.0。
优选的，在步骤三中，所述PH值调为6.1。
优选的，在步骤三中，所述维持60℃的温度环境为1.8h以上。
与相关技术相比，本发明的有益效果在于，在石墨烯表面进行改性， 赋予石墨烯良好的导热、散热性能及亲水性，提供稳定性极佳、表面摩擦 系数极低的纳米涂层，由此，热传导效率较高、亲水性和自润滑性能均较 高；该涂层兼具自润滑和亲水功能，应用范围广；原材料易得且价格便宜， 成本低廉，且涂装过程与普通亲水铝箔一样采用两涂两烘的工艺路线，产 业化过程中无需对涂覆设备进行改造，实现灵活排产。
【附图说明】
图1为本发明自润滑亲水涂料制备方法的流程图。
【具体实施方式】
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描 述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同 的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例 的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
本发明提供了一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润 滑混合分散液30-50份、丙烯酸树脂60-85份、水50-90份、消泡剂1-2 份、分散剂4-8份、润湿剂0.5-1.2份、PH调节剂0.5-1.8份、流变剂0.3-0.8 份、表面活性剂0.5-2.5份，其中，自润滑混合分散液包括以下重量份的 组分：羟基丙烯酰胺20-50份、烯丙基缩水甘油醚30-45份、丙烯酸25-50 份、石墨烯40-80份、水80-120份、丙二醇甲醚20-50份、乙二醇丁醚 50-80份。
以上述重量份的组分所得到的自润滑亲水涂料，为外观无色透明的粘 稠性液体，固含量为15％。通过采用羟基丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚、 丙烯酸等单体在润滑性优良的石墨烯表面进行接枝改性，制备具有自润滑 型的亲水纳米微粒，再与水溶性丙烯酸树脂及助剂复配，从而获得具有自 润滑功能的亲水涂料。而在石墨烯表面进行改性，赋予了石墨烯良好的导 热、散热性能及亲水性，提供稳定性极佳、表面摩擦系数极低的纳米涂层， 由此，热传导效率较高、亲水性和自润滑性能均较高；该涂层兼具自润滑 和亲水功能，应用范围广；原材料易得且价格便宜，成本低廉，且涂装过 程与普通亲水铝箔一样采用两涂两烘的工艺路线，产业化过程中无需对涂 覆设备进行改造，实现灵活排产。
优选的，一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混 合分散液35-45份、丙烯酸树脂75-80份、水60-80份、消泡剂1-2份、 分散剂5-7份、润湿剂0.7-1.1份、PH调节剂0.6-1.5份、流变剂0.4-0.7 份、表面活性剂0.5-2.0份，其中，自润滑混合分散液包括以下重量份的 组分：羟基丙烯酰胺25-45份、烯丙基缩水甘油醚30-40份、丙烯酸30-50 份、石墨烯45-80份、水90-120份、丙二醇甲醚20-45份、乙二醇丁醚 50-75份。
优选的，一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混 合分散液45份、丙烯酸树脂75份、水80份、消泡剂1份、分散剂6份、 润湿剂1份、PH调节剂1.2份、流变剂0.5份、表面活性剂1.3份。
优选的，一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混 合分散液40份、丙烯酸树脂80份、水60份、消泡剂2份、分散剂5份、 润湿剂0.5份、PH调节剂1.6份、流变剂0.7份、表面活性剂2份。
参照图1，本发明还提供了一种自润滑亲水涂料的制备方法，该方法 包括如下步骤：
步骤一S100、分别按所述重量份准备所述组分；
步骤二S200、自润滑混合分散液的制备：将羟基丙烯酰胺、烯丙基缩 水甘油醚、丙烯酸、石墨烯、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚及水加入到反应容 器中，超声分散30min后，在温度为50-80℃的环境下搅拌24h，得到自润 滑混合分散液；
步骤三S300、自润滑亲水涂料的制备，将自润滑混合分散液、丙烯酸 树脂、消泡剂、分散剂、润湿剂、流变剂及表面活性剂及水加入到容器中 进行机械搅拌，升温至60℃，然后用PH调节剂将PH值调为6.0-6.5，并 维持60℃的温度环境1.6h以上，最后再降温至室温，得到水性自润滑亲 水涂料。
优选的，在步骤二中，所述温度为60℃。
优选的，在步骤三中，所述PH值调为6.0。
优选的，在步骤三中，所述PH值调为6.1。
优选的，在步骤三中，所述维持60℃的温度环境为1.8h以上。
上述自润滑亲水涂料的制备方法，步骤简单，所制备得到的自润滑亲 水涂料，热传导效率较高、亲水性和自润滑性能均较高。
本发明还提供了一种自润滑亲水铝箔的制备，其包括如下步骤：采用 辊涂或喷涂，将制备的自润滑亲水涂料涂布在已涂布底涂的铝箔表面，在 金属板温为200-260℃的条件下固化10-30秒，即得到具有自润滑功能的 亲水铝箔。
以下为具体实施例。
实施例1
一种自润滑亲水涂料，包括以下重量份的组分：自润滑混合分散液45 份、丙烯酸树脂75份、水80份、消泡剂1份、分散剂6份、润湿剂1份、 PH调节剂1.2份、流变剂0.5份、表面活性剂1.3份，其中，自润滑混合 分散液包括以下重量份的组分：羟基丙烯酰胺20份、烯丙基缩水甘油醚 30份、丙烯酸25份、石墨烯40份、水80份、丙二醇甲醚20份、乙二醇 丁醚50份。
上述自润滑亲水涂料的制备方法步骤如下：
分别按上述重量份准备所述组分；
自润滑混合分散液的制备：将20份的羟基丙烯酰胺、30份的烯丙基 25份的缩水甘油醚、25份的丙烯酸、40份的石墨烯、20份的丙二醇甲醚、 50份的乙二醇丁醚及80份的水加入到反应容器中，超声分散30min后， 在温度为65℃的环境下搅拌24h，得到自润滑混合分散液；
自润滑亲水涂料的制备，将45份的自润滑混合分散液、75份的丙烯 酸树脂、1份的消泡剂、6份的分散剂、1份的润湿剂、0.5份的流变剂及 1.3份的表面活性剂及80份的水加入到容器中进行机械搅拌，升温至60℃， 然后用1.2份的PH调节剂将PH值调为6.0，并维持60℃的温度环境1.6h 以上，最后再降温至室温，得到水性自润滑亲水涂料。
下表为本实施例与普通亲水铝箔的性能对比：
初始亲水性 加工后亲水性 表面摩擦系数 普通亲水铝箔 10 30 0.563 实施例1 8 18 0.347
实施例2
一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混合分散液 40份、丙烯酸树脂80份、水60份、消泡剂2份、分散剂5份、润湿剂0.5 份、PH调节剂1.6份、流变剂0.7份、表面活性剂2份，其中，自润滑混 合分散液包括以下重量份的组分：羟基丙烯酰胺50份、烯丙基缩水甘油醚 45份、丙烯酸50份、石墨烯80份、水120份、丙二醇甲醚50份、乙二 醇丁醚80份。
上述自润滑亲水涂料的制备方法步骤如下：
分别按所述重量份准备所述组分；
自润滑混合分散液的制备：将50份的羟基丙烯酰胺、45份的烯丙基 缩水甘油醚、50份的丙烯酸、80份的石墨烯、50份的丙二醇甲醚、80份 的乙二醇丁醚及120份的水加入到反应容器中，超声分散30min后，在温 度为50℃的环境下搅拌24h，得到自润滑混合分散液；
自润滑亲水涂料的制备，将40份的自润滑混合分散液、80份的丙烯 酸树脂、2份的消泡剂、5份的分散剂、0.5份的润湿剂、0.7份的流变剂 及2份的表面活性剂及60份的水加入到容器中进行机械搅拌，升温至 60℃，然后用1.6份的PH调节剂将PH值调为6.1，并维持60℃的温度环 境1.8h以上，最后再降温至室温，得到水性自润滑亲水涂料。
下表为本实施例与普通亲水铝箔的性能对比：
初始亲水性 加工后亲水性 表面摩擦系数 普通亲水铝箔 10 30 0.563 实施例2 6 15 0.332
实施例3
一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混合分散液 30份、丙烯酸树脂60份、水50份、消泡剂1份、分散剂4份、润湿剂0.5 份、PH调节剂0.5份、流变剂0.3份、表面活性剂0.5份，其中，自润滑 混合分散液包括以下重量份的组分：羟基丙烯酰胺25份、烯丙基缩水甘油 醚35份、丙烯酸30份、石墨烯45份、水85份、丙二醇甲醚25份、乙二 醇丁醚55份。
下表为本实施例与普通亲水铝箔的性能对比：
初始亲水性 加工后亲水性 表面摩擦系数 普通亲水铝箔 10 30 0.563 实施例3 7 16 0.335
实施例4
一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混合分散液 50份、丙烯酸树脂85份、水90份、消泡剂2份、分散剂8份、润湿剂1.2 份、PH调节剂1.8份、流变剂0.8份、表面活性剂2.5份，其中，自润滑 混合分散液包括以下重量份的组分：羟基丙烯酰胺30份、烯丙基缩水甘油 醚40份、丙烯酸40份、石墨烯60份、水100份、丙二醇甲醚35份、乙 二醇丁醚60份。
下表为本实施例与普通亲水铝箔的性能对比：
初始亲水性 加工后亲水性 表面摩擦系数 普通亲水铝箔 10 30 0.563 实施例4 7 17 0.337
实施例5
一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混合分散液 35份、丙烯酸树脂70份、水80份、消泡剂1.5份、分散剂5份、润湿剂 0.8份、PH调节剂1.3份、流变剂0.6份、表面活性剂2.0份，其中，自 润滑混合分散液包括以下重量份的组分：羟基丙烯酰胺40份、烯丙基缩水 甘油醚42份、丙烯酸40份、石墨烯70份、水110份、丙二醇甲醚45份、 乙二醇丁醚75份。
下表为本实施例与普通亲水铝箔的性能对比：
初始亲水性 加工后亲水性 表面摩擦系数 普通亲水铝箔 10 30 0.563 实施例5 8 16.5 0.342
实施例6
一种自润滑亲水涂料，其包括以下重量份的组分：自润滑混合分散液 38份、丙烯酸树脂75份、水85份、消泡剂1.2份、分散剂6份、润湿剂 0.9份、PH调节剂1.3份、流变剂0.5份、表面活性剂1.8份，其中，自 润滑混合分散液包括以下重量份的组分：羟基丙烯酰胺45份、烯丙基缩水 甘油醚38份、丙烯酸37份、石墨烯44份、水108份、丙二醇甲醚33份、 乙二醇丁醚65份。
下表为本实施例与普通亲水铝箔的性能对比：
初始亲水性 加工后亲水性 表面摩擦系数 普通亲水铝箔 10 30 0.563 实施例6 6 17 0.345
与相关技术相比，本发明一种自润滑亲水涂料的有益效果在于，热传 导效率较高、亲水性和自润滑性能均较高。本发明的自润滑亲水涂料的制 备方法，步骤简单，所制备得到的自润滑亲水涂料，热传导效率较高、亲 水性和自润滑性能均较高。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进， 但这些均属于本发明的保护范围。