本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別涉及一種抗霉劑和一種抗霉涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在使用的涂料，大多以水溶性或水乳性等高分子材料為粘結(jié)劑或?yàn)橹饕赡の铩Ｓ绕涫窃谙募?，在一定溫度和濕度的環(huán)境下，涂料產(chǎn)品很易發(fā)霉、變黑、變臭不能使用。另外，在涂料成膜后霉菌也會(huì)使表面長霉變綠或變黑，甚至使涂膜脫落，給生產(chǎn)廠家和用戶帶來了經(jīng)濟(jì)損失。
一般說來，引起涂料發(fā)霉的主要細(xì)菌有銅綠色假單胞菌、大腸桿菌、念珠小球菌、乳酸鏈球菌，金黃色葡萄球菌，海生黃桿菌等。引起涂膜發(fā)霉的主要霉菌有黑曲霉、青霉、根霉等。
目前，用于涂料防霉的材料主要有無機(jī)物，比如納米二氧化鈦、無機(jī)銅鹽；有機(jī)物，比如咪唑化合物、季銨鹽化合物。但是，無機(jī)物防霉劑的效果持續(xù)性差，并且需要加入許多助劑，加工成本高；有機(jī)物防霉劑會(huì)發(fā)生老化分解，導(dǎo)致防霉效果下降，還會(huì)影響涂料的成膜性。
樟腦，化學(xué)名稱為茨酮-(2)，是莰類化合物，分為天然樟腦和合成樟腦。
天然樟腦為樟科植物樟的枝、干、葉及根部，經(jīng)提煉制得的顆粒狀結(jié)晶。天然樟腦具有通關(guān)竅、利滯氣、辟穢濁、殺蟲止癢、消腫止痛的功效，主治疥癬瘙癢、跌打傷痛、牙痛等癥狀。天然樟腦的主要成分為純粹的右旋樟腦(d-Camphora)。
合成樟腦，是以松節(jié)油為原料，經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)而成的白色粉末狀晶體，它是一種易燃的萜烯酮類化合。合成樟腦一般為右旋樟腦(d-Camphora)和左旋樟腦(l-Camphora)的混合物。
目前樟腦廣泛地應(yīng)用于家具和衣物的防蟲和防蛀。
在之前的研究中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)在涂料中加入樟腦為主要成分的助劑，可以具有優(yōu)異的清除室內(nèi)環(huán)境中的甲醛的效果。申請(qǐng)人依此申請(qǐng)了中國專利201410015147.8，并獲得了發(fā)明專利權(quán)。在該專利中，公開了一種多功能涂料助劑，具有優(yōu)異的清除室內(nèi)環(huán)境中的甲醛的效果，包括以下組分：樟腦、溶劑和催化劑，樟腦為天然樟腦或者合成樟腦中的至少一種。本發(fā)明還公開了含有該多功能涂料助劑的油性涂料和多功能水性涂料，以及多功能水性涂料的制備方法。含有該多功能涂料助劑的涂料，不僅可以防霉防潮和防蟲防蛀，而且通過權(quán)威部門的檢驗(yàn)證實(shí)可以有效地凈化室內(nèi)環(huán)境中的甲醛。
在以上專利中也公開了該多功能涂料助劑具有一定的抗細(xì)菌和抗霉菌性能。但是這種抗菌性能并不太突出，難以大規(guī)模運(yùn)用到抗霉涂料中。
在之前的研究成果的基礎(chǔ)上，申請(qǐng)人對(duì)樟腦的助劑進(jìn)行了進(jìn)一步的開發(fā)。使用了很多化學(xué)物質(zhì)與樟腦配合加入涂料中，以尋找最佳的配合物質(zhì)，使其與樟腦能產(chǎn)生協(xié)同作用，進(jìn)而加強(qiáng)樟腦抗霉功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種抗霉劑。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種抗霉涂料。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供該抗霉涂料的制備方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種抗霉劑，由樟腦和低級(jí)有機(jī)酸組成，樟腦與低級(jí)有機(jī)酸重量配比為1：(0.6～1.5)。低級(jí)有機(jī)酸能與樟腦產(chǎn)生協(xié)同作用，進(jìn)而加強(qiáng)樟腦抗菌功能。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入該抗霉劑的抗霉涂料具有優(yōu)異、持久的抗霉效果。
在一些實(shí)施方式中，樟腦為天然樟腦或者合成樟腦中的至少一種。
在一些實(shí)施方式中，低級(jí)有機(jī)酸為一元羧酸、二元羧酸或者三元羧酸，低級(jí)有機(jī)酸的碳鏈長度為C1～C4。
在一些實(shí)施方式中，低級(jí)有機(jī)酸為甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、丁酸、異丁酸或者丁二酸中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種抗霉涂料，其原料按照重量份配比包括：
其中，所述抗霉劑為上述的抗霉劑。
該抗霉涂料抗霉效果優(yōu)異，而且成本低，阻燃性能好，無色無味
在一些實(shí)施方式中，聚合物乳液為水性聚丙烯酸乳液或者水性椰油樹脂乳液，水性聚丙烯酸乳液為烯丙乳液、苯丙乳液、純丙乳液、醋丙乳液或者硅丙乳液中的一種或者至少兩種組成的混合物。
在一些實(shí)施方式中，填料為碳酸鈣、滑石粉或者高嶺土中的至少一種，成膜助劑為醇酯12，消泡劑為英國布萊克本公司的CF-246。
在一些實(shí)施方式中，其原料按照重量份包括：純丙乳液12份，苯丙乳液25份，天然樟腦1.5份，乙酸2份，高嶺土23份，碳酸鈣8份，成膜助劑1.5份，消泡劑0.6份，乙二醇2份，水26.4份。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了上述抗霉涂料的制備方法，包括以下步驟：
1)、將樟腦粉碎后，與低級(jí)有機(jī)酸混合，加熱至45℃，保溫?cái)嚢?00～200min，冷卻至常溫，即制得抗霉劑；
2)、將抗霉劑與一半的填料放入球磨機(jī)混合球磨50-120min，使抗霉劑充分負(fù)載于填料上；
3)、將聚合物乳液和水混合；在400rpm～500rpm的轉(zhuǎn)速下，攪拌5～10min，再加入負(fù)載了抗霉劑的填料和剩余的填料，攪拌均勻，使混合物分散至細(xì)度30微米以下；
4)、提高攪拌轉(zhuǎn)速至800rpm～1200rpm，控制溫度60℃以下，加入成膜助劑、消泡劑和乙二醇，繼續(xù)攪拌30min；
5)、過濾包裝。
在一些實(shí)施方式中，在制備抗霉劑的過程中，還加入了相當(dāng)于樟腦的重量的5～8倍的水。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)本發(fā)明采用合適的原料制備了可用于涂料的高效防霉劑，其具有優(yōu)異的防霉性能與阻燃性能，由其組成的涂料具有優(yōu)異、持久的防霉效果；
(2)本發(fā)明公開的涂料組成合理，成本低，各組分之間相容性好，環(huán)保、防霉、阻燃，具有優(yōu)異的應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中，所用原料均為本領(lǐng)域生產(chǎn)中所常用原料，均可從市場(chǎng)中得到，無任何特殊要求，且對(duì)于生產(chǎn)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響；在各工序中用到的設(shè)備，均采用當(dāng)前生產(chǎn)中所用的常規(guī)設(shè)備，并無特別之處。
實(shí)施例1制備抗霉涂料A
1)、將1.5kg天然樟腦粉碎后，與2kg乙酸混合，加熱至45℃，保溫?cái)嚢?00～200min，冷卻至常溫，即制得抗霉劑；
2)、將抗霉劑與15kg高嶺土放入球磨機(jī)混合球磨50-120min，使抗霉劑充分負(fù)載于高嶺土上；
3)、將12kg純丙乳液、25kg苯丙乳液和26.4kg水混合；在400rpm～500rpm的轉(zhuǎn)速下，攪拌5～10min，再加入負(fù)載了抗霉劑的高嶺土和8kg高嶺土、8kg碳酸鈣，攪拌均勻，使混合物分散至細(xì)度30微米以下；
4)、提高攪拌轉(zhuǎn)速至800rpm～1200rpm，控制溫度60℃以下，加入1.5kg醇酯12、0.6kgCF-246和2kg乙二醇，繼續(xù)攪拌30min；
5)、過濾后得到100kg抗霉涂料A。
實(shí)施例2制備抗霉涂料B
1)、將1kg天然樟腦粉碎后，與0.2kg乙酸和0.4kg丁二酸混合，加熱至45℃，保溫?cái)嚢?00～200min，冷卻至常溫，即制得抗霉劑；
2)、將抗霉劑與30kg高嶺土放入球磨機(jī)混合球磨50-120min，使抗霉劑充分負(fù)載于高嶺土上；
3)、將20kg烯丙乳液、20kg苯丙乳液和8kg硅丙乳液和49kg水混合；在400rpm～500rpm的轉(zhuǎn)速下，攪拌5～10min，再加入負(fù)載了抗霉劑的高嶺土和6kg滑石粉、20kg碳酸鈣，攪拌均勻，使混合物分散至細(xì)度30微米以下；
4)、提高攪拌轉(zhuǎn)速至800rpm～1200rpm，控制溫度60℃以下，加入1.2kg醇酯12、1kgCF-246和3.2kg乙二醇，繼續(xù)攪拌30min；
5)、過濾后得到160kg抗霉涂料。
實(shí)施例3制備抗霉涂料C
1)、將1kg天然樟腦和3kg合成樟腦粉碎后，與15kg10％甲酸水溶液、3kg丙酸和1.5kg異丁酸混合，加熱至45℃，保溫?cái)嚢?00～200min，冷卻至常溫，即制得抗霉劑；
2)、將抗霉劑與13kg高嶺土放入球磨機(jī)混合球磨50-120min，使抗霉劑充分負(fù)載于高嶺土上；
3)、將12kg烯丙乳液，28kg硅丙乳液和6.5kg水混合；在400rpm～500rpm的轉(zhuǎn)速下，攪拌5～10min，再加入負(fù)載了抗霉劑的高嶺土和12kg高嶺土，攪拌均勻，使混合物分散至細(xì)度30微米以下；
4)、提高攪拌轉(zhuǎn)速至800rpm～1200rpm，控制溫度60℃以下，加入2kg醇酯12、0.8kgCF-246和2.2kg乙二醇，繼續(xù)攪拌30min；
5)、過濾后得到100kg抗霉涂料C。
實(shí)施例4制備對(duì)比涂料D
1)、將0.75kg天然樟腦粉碎后，與5kg高嶺土放入球磨機(jī)混合球磨50-120min，使抗霉劑充分負(fù)載于高嶺土上；
3)、將6kg純丙乳液、12.5kg苯丙乳液和14.2kg水混合；在400rpm～500rpm的轉(zhuǎn)速下，攪拌5～10min，再加入負(fù)載了抗霉劑的高嶺土和3.5kg高嶺土、4kg碳酸鈣，攪拌均勻，使混合物分散至細(xì)度30微米以下；
4)、提高攪拌轉(zhuǎn)速至800rpm～1200rpm，控制溫度60℃以下，加入0.75kg醇酯12、0.3kgCF-246和1kg乙二醇，繼續(xù)攪拌30min；
5)、過濾后得到50kg對(duì)比涂料D。
性能測(cè)試
抗菌率的測(cè)試如下：將菌液(大腸桿菌、黑曲霉菌)均勻涂布于涂有上述涂料的載玻片上，經(jīng)1天、5天、15天、30天、60天后用棉棒輕沾菌液后置于生理鹽水中，振蕩，取0.5ml于培養(yǎng)皿中，加入培養(yǎng)基，于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí)，取出數(shù)菌落數(shù)，根據(jù)公式計(jì)算抗菌率：
抗菌率＝(初始菌落數(shù)-抗菌后菌落數(shù))/初始菌落數(shù)×100％。
抗菌率結(jié)果見表1。
表1涂料的抗菌率
由表中可以看出，低級(jí)有機(jī)酸能與樟腦產(chǎn)生協(xié)同作用，進(jìn)而加強(qiáng)樟腦抗菌功能。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入該抗霉劑的抗霉涂料具有優(yōu)異、持久的抗霉效果。
以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。