本發(fā)明涉及一種涂料其制備方法和用途，更具體地涉及一種防火抗菌環(huán)保涂料及其制備方法和用途，屬于新型涂料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步、環(huán)保的要求、健康意識(shí)的提高等諸多考慮因素，人們對(duì)于涂料的性能要求越來(lái)越高，通常要求其具有良好的防火性能、性能和抗菌性能，從而在起到裝飾、美觀之外，還兼具多種性能。
但目前為止，大多數(shù)的涂料的主要目的和功能在于裝飾美觀，而其它方面的性能有所忽視，例如對(duì)于抗菌而言，大多涂料均不具備優(yōu)異的抗菌能力和效果；又如對(duì)于防火能力而言，多數(shù)涂料的防火性能較差，甚至在高溫下釋放出有害氣體，對(duì)于火災(zāi)場(chǎng)所中的受困人群反而造成了極大的威脅。
正是基于如此的考慮和改進(jìn)需求，人們對(duì)于新型涂料進(jìn)行了大量的深入研究，并取得了諸多成果，例如：
CN106189603A公開了一種納米防火抗菌環(huán)保涂料及其制備方法。制備方法如下：1、將輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、石膏粉、鈦白粉、乙二醇、軟化水，高速分散均勻，分散速度為1000-1500轉(zhuǎn)/分，分散時(shí)間為30-60分鐘；2、將上述漿料通過(guò)研磨機(jī)研磨至細(xì)度34-45微米；3、加入醇酯十二丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯化銨、辛基苯酚聚氧乙烯醚、側(cè)伯葉乙醇提取物、金錢草乙醇提取物、羥丙基甲基纖維素，攪拌40-60分鐘；4、加入聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、ODOPB、納米氧化石墨烯，超聲波剪切60-100分鐘。該涂料采用環(huán)保型配方，具有很好的耐火性和抗菌防霉性能。
CN104910700A公開了一種米抗菌防火涂料，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25-35份、改性納米沸石粉1-10份、納米二氧化鈦5-15份、無(wú)鹵阻燃劑15-25份、成膜助劑2-7份、pH值調(diào)節(jié)劑1-5份、消泡劑3-9份、偶聯(lián)劑4-12份、防沉劑1-5份、去離子水20-30份。所述納米抗菌防火涂料通過(guò)加入納米二氧化鈦，抗菌防霉性能優(yōu)異。加入無(wú)鹵阻燃劑，防火阻燃效果好、環(huán)保無(wú)毒，涂層附著力強(qiáng)、耐候性和耐水性好，適用于住宅、醫(yī)院和寫字樓的內(nèi)外墻裝飾裝修領(lǐng)域。
CN104845529A公開了一種耐火性能好的新型防火涂料，所述耐火性能好的新型防火涂料，由以下重量份的原料制成：膨脹珍珠巖10-15份、硅酸鋁纖維8-12份、柔性乳液15-20份、季戊四醇3-5份、氟碳樹脂8-16份、增稠劑2-4份、助劑10-18份、抗菌劑2-6份、阻燃劑10-12份。所述阻燃劑的組成為：二氧化銻13-14％、硫酸胺0.2-0.3％、氫氧化鎂10-20％、檸檬酸10-20％，其余為硅藻土。所述耐火性能好的新型防火涂料，組分簡(jiǎn)單，成本低廉，耐火能力好，具有阻燃時(shí)間長(zhǎng)，拉伸粘度高，防火性好的優(yōu)點(diǎn)；阻燃劑的配方合理、成本低廉，阻燃效果好。
CN105086544A公開了一種抗菌防火環(huán)保涂料，其組成原料的重量份為：醋酸乙烯酯75-80、聚硫醇樹脂15-20、蓖麻油30-40、氧化鐵紅4-5、膨化淀粉6-8、焦磷酸鈉3-5、N-甲基吡咯烷酮8-10、十二烷基苯磺酸2-4、硅酸烷基酯6-8、三羥甲基三丙烯酸酯3-5、對(duì)苯二甲酸二(2-乙基己)酯6-8、對(duì)苯二酚2-3、沸石粉18-25、五水偏硅酸鈉3-5和有機(jī)硅氧烷2-4；所述環(huán)保涂料具有透氣性好、高彈性抗開裂，而且具有優(yōu)異的耐堿性、耐水性，極好的耐候性。
CN104194504A公開了一種納米防火涂料，其組分按重量百分比由以下成分組成：80-90％的A組分和10-20％的B組分；所述A組分按重量份計(jì)包括如下組分：30-50份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，20-25份納米二氧化硅，1-8份助劑，0.4-0.6份混合溶劑；所述助劑包括潤(rùn)濕劑、防沉劑和消泡劑；所述混合溶劑包括丙二醇和乙酸丁酯；所述B組分按重量份計(jì)包括如下組分：15-20份環(huán)烷酸鈷，10-20份三聚氰胺焦磷酸酯、20-30份丙二醇、15-20份滑石粉。還公開了上述防火涂料的制備方法和應(yīng)用。所述納米防火涂料質(zhì)量穩(wěn)定，使用效果好，較強(qiáng)的附著力，更具持久的抗菌效果。
CN104151964A公開了一種室內(nèi)涂飾用防火涂料及其制備方法，該涂料以質(zhì)量份計(jì)含有以下成分：丙烯酸彈性乳液25-35份，硅溶膠10-20份，聚磷酸銨30-40份，硼酸鋅3-7份，鈦白粉10-16份，三氧化二銻10-16份，氧化錫5-12份，聚乙烯蠟0.6-1.5份，殺菌劑0.25-0.4份。所述涂料具有很好的裝飾作用，其耐火性能高，并且具有優(yōu)異的抗菌防蟲作用，對(duì)大腸桿菌和金色葡萄球菌的抗菌率都達(dá)到99％以上。
CN104087107A公開了一種耐擦洗抗菌防火環(huán)保兒童涂料及其制備方法。所述耐擦洗抗菌防火環(huán)保兒童涂料，由如下質(zhì)量份數(shù)的組分制成：氟碳自乳化乳液50-90份、異噻唑啉酮微膠囊5-15份、功能填料30-50份、碳酸鈣4-10份、膨潤(rùn)土4-10份、滑石粉4-10份、非硅酮礦物油0.1-1份、鈉鹽分散劑0.1-1份、聚氨酯流平劑0.1-1份、去離子水70-140份。所述涂料以氟碳自乳化乳液作為基料，解決了有害氣體排放、耐擦洗性不好、APEO含量超標(biāo)的問(wèn)題；選用環(huán)保型防霉劑、填料、助劑，保證了涂料安全無(wú)毒且具有優(yōu)良的防霉性能；將防霉劑微膠囊化后使用，延長(zhǎng)了涂料的抗菌有效期；添加了防火填料，使所述涂料同時(shí)具有防火作用。
CN103805034A公開了一種防塵抗菌防火UV光固化涂料，由下列重量份的原料制成：二丙二醇二丙烯酸酯8-12、硅油改性環(huán)氧丙烯酸樹脂26-32、丙烯酸丁酯15-20、香草醛3-5、納米甲殼素2-4、氫氧化鋁2-4、苯乙烯7-10、光引發(fā)劑1-2、苯基三氯硅烷2-4、助劑3-4、氰脲酸三縮水甘油酯4-6；本所述UV涂料表面張力低，防塵抗污性能強(qiáng)，通過(guò)添加納米甲殼素，還具有抗菌效果；通過(guò)添加氫氧化鋁，使得涂料分散穩(wěn)定不易沉降，而且提高了防火性能，該涂料還具有優(yōu)異的耐水性，安全環(huán)保。所述助劑增加了涂料的分散性，流平性好，涂層平滑光亮。
CN103642349A公開了一種外墻納米抗菌防火涂料，其具體組分和重量比例是：水15-21％；殺菌劑：0.1-0.2％；分散劑：0.3-0.6％；潤(rùn)濕劑：0.15-0.3％；消泡劑：2-3％；鈦白粉：14-20％；納米TiO2：8-10％；高嶺土：7-10％；硅丙乳液：11-14％；防凍劑：26-32％；成膜助劑：0.05-0.08％；阻燃劑：3.5-5％；流平劑：0.4-0.6％；pH值調(diào)節(jié)劑：適量；增稠劑：適量；該涂料具有透氣性好、高彈性抗開裂，優(yōu)異的耐堿性、耐水性，極好的耐候性；涂膜活性高、穩(wěn)定性好、無(wú)毒環(huán)保、價(jià)格低廉，降解接觸的細(xì)菌和有機(jī)污染物，解決日益嚴(yán)重的污染環(huán)境。
CN103834213A公開了一種防水防火抗菌涂料。原料及其質(zhì)量百分比如下：成膜劑10-15％，阻燃劑10-15％，稀釋劑2-5％，耐火材料10-15％，防水材料10-15％，抗菌材料10-15％，功能助劑10-15％，填料2-5％，顏料2-5％，鈦白粉顏料15-20％，硫酸鈣5-20％，消泡劑0.3-1％，抗菌劑0.5％-20％。所述涂料可滲入到多孔無(wú)機(jī)材料表面，起到防水效果，具有良好的附著力；具有抗紫外光、耐磨、耐老化等優(yōu)良品質(zhì)。
CN102911574A公開了一種鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，由以下重量百分比的原料組成：陶瓷粉體材料1-10％、丙烯酸樹脂30-48％、聚磷酸銨15-23％、季戊四醇9-15％、三聚氰胺7-11％、鈦白粉1-5％、200號(hào)溶劑汽油12-22％。所述涂料的制備方法簡(jiǎn)單，是在已有防火涂料的基礎(chǔ)上，添加一定份量的具有生物活化功能的陶瓷粉體材料制備而成，由于陶瓷粉體材料具有活化功能，它能提高涂料的活性，使所述防火涂料具有比現(xiàn)有防火涂料更為優(yōu)越的耐火極限性能，所需的涂層厚度也更薄。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中公開了多種具有優(yōu)異性能的防火、抗菌涂料，但對(duì)于新型的涂料仍存在繼續(xù)研究的需求，這正是目前涂料領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)所在，也是本發(fā)明得以完成的動(dòng)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于開發(fā)新型的多功能涂料的考慮，本發(fā)明人對(duì)環(huán)保、抗菌、防火和的新型涂料進(jìn)行了大量的深入研發(fā)，在付出了大量的創(chuàng)造性勞動(dòng)和經(jīng)過(guò)深入研究探索后，從而完成了本發(fā)明。
具體而言，本發(fā)明主要涉及如下幾個(gè)方面。
第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種具有抗菌、防火和等諸多性能的環(huán)保涂料，所述環(huán)保涂料包括雙組分乳液、醇酸樹脂、成膜促進(jìn)劑、消泡劑、流平劑、間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、氰尿酸三聚氰胺、硅鈦活性物、偶聯(lián)劑、固化劑、防沉劑、活性劑、粘附促進(jìn)劑、聚乙二醇400、乙醇和去離子水。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，以重量份計(jì)，其具體組分含量如下：
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，涉及組成的“包括”，既包含了開放式的“包括”、“包含”等及其類似含義，也包含了封閉式的“由…組成”等及其類似含義。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述雙組分乳液的重量份為60-70份，例如可為60份、65份或70份。
所述雙組分乳液為重量比1:3的丙烯酸乳液與苯丙乳液的混合物。
所述丙烯酸乳液與苯丙乳液都是非常公知的常規(guī)物質(zhì)，可通過(guò)多種渠道而商業(yè)購(gòu)得，在此不再一一贅述。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述醇酸樹脂的重量份為10-15份，例如可為11份、12份、13份、14份或15份。
所述醇酸樹脂是一類非常公知的常規(guī)物質(zhì)，可通過(guò)多種渠道而商業(yè)購(gòu)得，在此不再一一贅述。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述成膜促進(jìn)劑的重量份為1-2份，例如可為1份、1.5份或2份。
所述成膜促進(jìn)劑為1-苯氧基-2-丙醇、環(huán)烷酸鋅或乙二醇丁醚中的任意一種，最優(yōu)選為1-苯氧基-2-丙醇。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述消泡劑的重量份為0.4-0.8份，例如可為0.4份、0.6份或0.8份。
所述消泡劑為二甲基硅油、十二烷醇、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的任意一種，最優(yōu)選為聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述流平劑的重量份為0.2-0.7份，例如可為0.2份、0.4份、0.6份或0.7份。
所述流平劑為可為多種類型的流平劑，例如聚氨酯類流平劑或有機(jī)硅流平劑等，又進(jìn)一步地例如可為RJ-600、BYK-310、BYK-333、BYK-354、BYK-358N等中的任意一種。
這些流平劑都是非常公知的常規(guī)物質(zhì)，可通過(guò)多種渠道而商業(yè)購(gòu)得，在此不再一一贅述。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述間苯二酚雙(二苯磷酸酯)的重量份為0.3-0.6份，例如可為0.3份、0.4份、0.5份或0.6份。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述氰尿酸三聚氰胺的重量份為0.2-0.6份，例如可為0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或0.6份。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述硅鈦活性物的重量份為1.2-1.6份，例如可為1.2份、1.4份或1.6份。
所述硅鈦活性物是由包括如下步驟的方法制得的：
I、將硅藻土在600±20℃下煅燒30-50分鐘，然后自然冷卻至室溫，得到煅燒硅藻土；
II、將所述煅燒硅藻土加入到2mol/L的KOH水溶液中，在100℃下攪拌反應(yīng)70-90分鐘，然后自然冷卻至室溫，過(guò)濾，得到濾液；
III、向鈦酸正丁酯中加入三異丙醇胺，再緩慢加入質(zhì)量百分比濃度為60％的乙醇，然后邊攪拌邊加入聚乙烯吡咯烷酮-k30(PVP-k30)，加入完畢后，超聲分散10-20分鐘，得到稀溶膠液；
IV、將所述稀溶膠液加入到步驟II中的濾液中，再加入無(wú)水乙醇，攪拌20-30分鐘，靜置過(guò)夜，濾出膠狀物，并用去離子水充分洗滌3-4次，然后自室溫開始，以4-10℃/分鐘的升溫速率升溫至750-850℃，并在該溫度下煅燒40-50分鐘，最后再次冷卻至室溫并研磨過(guò)200目篩，即得到所述硅鈦活性物。
其中，在步驟II中，所述煅燒硅藻土與KOH水溶液的質(zhì)量比為1:3-4，例如可為1:3、1:3.5或1:4。
其中，在步驟III中，鈦酸正丁酯與三異丙醇胺的摩爾比為1:0.1-0.2，例如可為1:0.1、1:0.15或1:0.2。
其中，在步驟III中，鈦酸正丁酯與質(zhì)量百分比濃度為60％的乙醇的質(zhì)量比為1:1.4-1.8，例如可為1:1.4、1:1.6或1:1.8。
其中，在步驟III中，鈦酸正丁酯與聚乙烯吡咯烷酮-k30(PVP-k30)的質(zhì)量比為1:0.06-0.12，例如可為1:0.06、1:0.08、1:0.1或1:0.12。
其中，在步驟IV中，所述稀溶膠液與所述濾液的質(zhì)量比為1:0.5-1.5，例如可為1:0.5、1:1或1:1.5。
其中，在步驟IV中，所述稀溶膠液與無(wú)水乙醇的體積比為1:3-4，例如可為1:3、1:3.5或1:4。
其中，在步驟IV中，升溫速率為4-10℃/分鐘，例如可為4℃/分鐘、6℃/分鐘、8℃/分鐘或10℃/分鐘，最優(yōu)選為6℃/分鐘。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述硅鈦活性物的使用，可以顯著提高和改善涂料的多種性能，尤其是抗菌和空氣凈化能力，具體可見下面的性能表征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述偶聯(lián)劑的重量份為0.8-1.4份，例如可為0.8份、1份、1.2份或1.4份。
所述偶聯(lián)劑為α-環(huán)氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、雙(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的任意一種，最優(yōu)選為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述固化劑的重量份為0.6-1份，例如可為0.6份、0.8份或1份。
所述固化劑為3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷或4,4'-二氨基二苯基甲烷，最優(yōu)選為3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述防沉劑的重量份為0.4-0.8份，例如可為0.4份、0.6份或0.8份。
所述防沉劑例如可為聚酰胺蠟、改性氫化蓖麻油、聚烯烴蠟等，這些都是非常公知的常規(guī)物質(zhì)，在此不再一一贅述。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述活性劑的重量份為1-1.5份，例如可為1份、1.2份、1.4份或1.5份。
所述活性劑為質(zhì)量比1:3的甲基丙烯酸甲酯與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述粘附促進(jìn)劑的重量份為0.7-1.2份，例如可為0.7份、0.9份、1.1份或1.2份。
所述粘附促進(jìn)劑為下式(I)或式(II)化合物，
所述粘附促進(jìn)劑最優(yōu)選為所述式(I)化合物。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述聚乙二醇400的重量份為5-7份，例如可為5份、6份或7份。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述乙醇的重量份為2-3份，例如可為2份、2.5份或3份。
在本發(fā)明的所述環(huán)保涂料中，所述去離子水的重量份為6-10份，例如可為6份、8份或10份。
第二個(gè)方面，本發(fā)明涉及所述防火抗菌環(huán)保涂料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
S1：分別稱取各個(gè)組分；
S2：向雙組分乳液中加入乙醇和聚乙二醇400，攪拌均勻，然后再順次加入醇酸樹脂、成膜促進(jìn)劑、消泡劑、流平劑、間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、氰尿酸三聚氰胺、偶聯(lián)劑、防沉劑、活性劑和粘附促進(jìn)劑，并在40-50℃下攪拌40-50分鐘，得到混合物；
S3：向所述混合物中加入硅鈦活性物、固化劑和去離子水，并升溫至55℃，在該溫度下攪拌20-30分鐘，最后在分散機(jī)中于1000-1200轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速混合均勻，自然冷卻至室溫，即得所述環(huán)保涂料。
其中，在所述步驟S1中，各個(gè)組分的稱取量即為各個(gè)組分的上述具體用量。
其中，在所述步驟S2-S3中，攪拌速度并沒(méi)有特別的限定，只要能將其混合均勻即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行合適選擇，在此不再進(jìn)行詳細(xì)描述。
第三個(gè)方面，本發(fā)明涉及所述環(huán)保涂料在裝修技術(shù)領(lǐng)域中的用途。
本發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，所述環(huán)保涂料具有良好的防火、抗菌、吸收和/或分解甲醛等有害氣體，以及具有良好的牢度和耐酸堿度，從而在裝修技術(shù)領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。
如上所述，本發(fā)明提供了一種具有多種優(yōu)異性能的環(huán)保涂料及其制備方法和用途，所述涂料通過(guò)獨(dú)特的組分選擇和使用，有機(jī)相互之間的綜合協(xié)同和促進(jìn)，從而具有了多種優(yōu)異性能，在裝修技術(shù)領(lǐng)域具有突出的應(yīng)用價(jià)值和潛力。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來(lái)例舉本發(fā)明，并非對(duì)本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本發(fā)明的保護(hù)范圍局限于此。
制備例1：硅鈦活性物的制備
I、將硅藻土在600℃下煅燒40分鐘，然后自然冷卻至室溫，得到煅燒硅藻土；
II、將所述煅燒硅藻土加入到2mol/L的KOH水溶液中(所述煅燒硅藻土與KOH水溶液的質(zhì)量比為1:3.5)，在100℃下攪拌反應(yīng)80分鐘，然后自然冷卻至室溫，過(guò)濾，得到濾液；
III、向鈦酸正丁酯中加入三異丙醇胺，再緩慢加入質(zhì)量百分比濃度為60％的乙醇，然后邊攪拌邊加入聚乙烯吡咯烷酮-k30(PVP-k30)，加入完畢后，超聲分散15分鐘，得到稀溶膠液；
其中，鈦酸正丁酯與三異丙醇胺的摩爾比為1:0.15、鈦酸正丁酯與質(zhì)量百分比濃度為60％的乙醇的質(zhì)量比為1:1.6、鈦酸正丁酯與聚乙烯吡咯烷酮-k30(PVP-k30)的質(zhì)量比為1:0.09；
IV、將所述稀溶膠液加入到步驟II中的濾液中(所述稀溶膠液與所述濾液的質(zhì)量比為1:1)，再加入無(wú)水乙醇(所述稀溶膠液與無(wú)水乙醇的體積比為1:3.5)，攪拌25分鐘，靜置過(guò)夜，濾出膠狀物，并用去離子水充分洗滌3-4次，然后自室溫開始，以6℃/分鐘的升溫速率升溫至800℃，并在該溫度下煅燒45分鐘，最后冷卻至室溫并研磨過(guò)200目篩，即得到所述硅鈦活性物，將其命名為GT。
對(duì)比制備例1-3：硅鈦活性物的制備
除改變步驟IV中的升溫速率外，其它操作均不變，從而按照制備例1的相同方式得到了對(duì)比制備例1-3，升溫速率和所得硅鈦活性物命名如下表1所示。
表1
對(duì)比制備例4：硅鈦活性物的制備
除在步驟IV中未進(jìn)行煅燒外，其它操作均不變(即將膠狀物用去離子水洗滌后，直接進(jìn)行研磨過(guò)篩)，從而按照制備例1的相同方式得到了對(duì)比制備例4，將所得硅鈦活性物命名為GT4。
實(shí)施例1：環(huán)保涂料的制備
S1：分別稱取60重量份雙組分乳液(為重量比1:3的丙烯酸乳液與苯丙乳液的混合物)、15重量份醇酸樹脂、1重量份成膜促進(jìn)劑1-苯氧基-2-丙醇、0.8重量份消泡劑聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、0.2重量份流平劑RJ-600、0.6重量份間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、0.2重量份氰尿酸三聚氰胺、1.6重量份硅鈦活性物GT、0.8重量份偶聯(lián)劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、1重量份固化劑3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷、0.8重量份防沉劑聚酰胺蠟、1重量份活性劑(為質(zhì)量比1:3的甲基丙烯酸甲酯與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物)、1.2重量份粘附促進(jìn)劑式(I)化合物、5重量份聚乙二醇400、3重量份乙醇和6重量份去離子水；
S2：向上述雙組分乳液中加入上述乙醇和上述聚乙二醇400，攪拌均勻，然后再順次加入上述醇酸樹脂、上述成膜促進(jìn)劑、上述消泡劑、上述流平劑、間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、氰尿酸三聚氰胺、上述偶聯(lián)劑、上述防沉劑、上述活性劑和上述粘附促進(jìn)劑，并在40℃下攪拌50分鐘，得到混合物；
S3：向所述混合物中加入上述硅鈦活性物、上述固化劑和去離子水，并升溫至55℃，在該溫度下攪拌20分鐘，最后在分散機(jī)中于1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速混合均勻，自然冷卻至室溫，即得環(huán)保涂料，將其命名為T1。
實(shí)施例2：環(huán)保涂料的制備
S1：分別稱取70重量份雙組分乳液(為重量比1:3的丙烯酸乳液與苯丙乳液的混合物)、10重量份醇酸樹脂、2重量份成膜促進(jìn)劑1-苯氧基-2-丙醇、0.4重量份消泡劑聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、0.7重量份流平劑BYK-310、0.3重量份間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、0.6重量份氰尿酸三聚氰胺、1.2重量份硅鈦活性物GT、1.4重量份偶聯(lián)劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、0.6重量份固化劑3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷、0.4重量份防沉劑改性氫化蓖麻油、1.5重量份活性劑(為質(zhì)量比1:3的甲基丙烯酸甲酯與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物)、0.7重量份粘附促進(jìn)劑式(I)化合物、7重量份聚乙二醇400、2重量份乙醇和10重量份去離子水；
S2：向上述雙組分乳液中加入上述乙醇和上述聚乙二醇400，攪拌均勻，然后再順次加入上述醇酸樹脂、上述成膜促進(jìn)劑、上述消泡劑、上述流平劑、間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、氰尿酸三聚氰胺、上述偶聯(lián)劑、上述防沉劑、上述活性劑和上述粘附促進(jìn)劑，并在50℃下攪拌40分鐘，得到混合物；
S3：向所述混合物中加入上述硅鈦活性物、上述固化劑和去離子水，并升溫至55℃，在該溫度下攪拌30分鐘，最后在分散機(jī)中于1200轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速混合均勻，自然冷卻至室溫，即得環(huán)保涂料，將其命名為T2。
實(shí)施例3：環(huán)保涂料的制備
S1：分別稱取65重量份雙組分乳液(為重量比1:3的丙烯酸乳液與苯丙乳液的混合物)、12.5重量份醇酸樹脂、1.5重量份成膜促進(jìn)劑1-苯氧基-2-丙醇、0.6重量份消泡劑聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、0.45重量份流平劑BYK-358N、0.45重量份間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、0.4重量份氰尿酸三聚氰胺、1.4重量份硅鈦活性物GT、1.1重量份偶聯(lián)劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、0.8重量份固化劑3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷、0.6重量份防沉劑聚烯烴蠟、1.2重量份活性劑(為質(zhì)量比1:3的甲基丙烯酸甲酯與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物)、0.95重量份粘附促進(jìn)劑式(I)化合物、6重量份聚乙二醇400、2.5重量份乙醇和8重量份去離子水；
S2：向上述雙組分乳液中加入上述乙醇和上述聚乙二醇400，攪拌均勻，然后再順次加入上述醇酸樹脂、上述成膜促進(jìn)劑、上述消泡劑、上述流平劑、間苯二酚雙(二苯磷酸酯)、氰尿酸三聚氰胺、上述偶聯(lián)劑、上述防沉劑、上述活性劑和上述粘附促進(jìn)劑，并在45℃下攪拌45分鐘，得到混合物；
S3：向所述混合物中加入上述硅鈦活性物、上述固化劑和去離子水，并升溫至55℃，在該溫度下攪拌25分鐘，最后在分散機(jī)中于1100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速混合均勻，自然冷卻至室溫，即得環(huán)保涂料，將其命名為T3。
對(duì)比例1-12
對(duì)比例1-3：除將硅鈦活性物GT替換為GT1外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例1-3，將所得涂料順次定義為D1、D2和D3。
對(duì)比例4-6：除將硅鈦活性物GT替換為GT2外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例4-6，將所得涂料順次定義為D4、D5和D6。
對(duì)比例7-9：除將硅鈦活性物GT替換為GT3外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例7-9，將所得涂料順次定義為D7、D8和D9。
對(duì)比例10-12：除將硅鈦活性物GT替換為GT4外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例10-12，將所得涂料順次定義為D10、D11和D12。
對(duì)比例13-18
對(duì)比例13-15：除將成膜促進(jìn)劑1-苯氧基-2-丙醇替換為環(huán)烷酸鋅外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例13-15，將所得涂料順次定義為D13、D14和D15。
對(duì)比例16-18：除將成膜促進(jìn)劑1-苯氧基-2-丙醇替換為乙二醇丁醚外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例16-18，將所得涂料順次定義為D16、D17和D18。
對(duì)比例19-21
除將消泡劑聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚替換為如下的消泡劑外，其它操作均不變，從而按照實(shí)施例1-3的相同方式得到了對(duì)比例19-21，所使用消泡劑和對(duì)應(yīng)關(guān)系及所得涂料見下表2。
表2
對(duì)比例22-24
除將偶聯(lián)劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷替換為如下的偶聯(lián)劑外，其它操作均不變，從而按照實(shí)施例1-3的相同方式得到了對(duì)比例19-21，所使用偶聯(lián)劑和對(duì)應(yīng)關(guān)系及所得涂料見下表3。
表3
對(duì)比例25-27
除將固化劑3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷替換為4,4'-二氨基二苯基甲烷外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例25-27，將所得涂料順次定義為D25、D26和D27。
對(duì)比例28-30
除將粘附促進(jìn)劑式(I)化合物替換為式(II)化合物外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例28-30，將所得涂料順次定義為D28、D29和D30。
對(duì)比例31-36
對(duì)比例31-33：除將活性劑替換為相同用量的單一組分甲基丙烯酸甲酯外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例31-33，將所得涂料順次定義為D31、D32和D33。
對(duì)比例34-36：除將活性劑替換為相同用量的單一組分三羥甲基丙烷三丙烯酸酯外，其它操作均不變，分別按照實(shí)施例1-3的相同方式進(jìn)行了對(duì)比例34-36，將所得涂料順次定義為D34、D35和D36。
對(duì)涂料的性能測(cè)試
1、抗菌性能測(cè)試
對(duì)上述得到的各個(gè)涂料樣品在制備完成后，立刻進(jìn)行抗菌性能測(cè)試，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T21866-2008、“抗菌涂料抗菌性測(cè)定法和抗菌效果”，所使用的細(xì)菌為大腸桿菌、白色念珠菌和金黃色葡萄球菌，結(jié)果見下表4。
表4
由此可見：1、本發(fā)明的環(huán)保涂料具有優(yōu)異的殺菌性能，尤其是T1-T3效果最為優(yōu)異；2、當(dāng)改變硅鈦活性物制備時(shí)的升溫速率時(shí)，稻子最后涂料的殺菌效果有所降低，這證明6℃/分鐘的升溫速率能夠取得最好的殺菌效果，這應(yīng)該是由于此升溫速率可使得TiO2最易分布在表面未被硅顆粒所覆蓋導(dǎo)致；3、而當(dāng)硅鈦活性物制備時(shí)未進(jìn)行煅燒，則導(dǎo)致殺菌率降低非常顯著。
2、粘結(jié)強(qiáng)度和耐酸堿穩(wěn)定性測(cè)試
對(duì)上述得到的各個(gè)涂料樣品在制備完成后，涂到不銹鋼基底上，涂抹厚度為0.2mm，并在50℃下充分干燥完全，然后進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試和耐酸性測(cè)試，對(duì)于粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)量方法是非常公知的，在此不再進(jìn)行詳細(xì)描述；耐酸性測(cè)試則是將涂抹了涂料樣品的不銹鋼基底分別在質(zhì)量百分比濃度為10％的鹽酸水溶液和質(zhì)量百分比濃度為10％的NaOH水溶液中浸泡各30小時(shí)，觀察其表面形態(tài)。所有的結(jié)果見下表5。
表5
其中，“+++”表示“不開裂、無(wú)起泡、不脫落、無(wú)變色”、“++”表示“不開裂、有輕微起泡、不脫落，無(wú)變色或有輕微變色”，而“+”表示“有開裂、有輕微起泡、不脫落或有脫落、有輕微變色”。
由此可見：1、本發(fā)明的環(huán)保涂料具有優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度，且耐酸堿性良好，具有良好的惡劣環(huán)境穩(wěn)定性；2、當(dāng)改變硅鈦活性物制備時(shí)的升溫速率或省略煅燒時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度稍有降低，但穩(wěn)定性仍十分優(yōu)異(見D1-D12)；3、當(dāng)改變成膜促進(jìn)劑種類(見D13-D18)、偶聯(lián)劑種類(見D22-D24)、固化劑種類(見D25-D27)時(shí)，均導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度和表面形態(tài)有顯著降低，尤其是粘附促進(jìn)劑的種類改變時(shí)(雖然式(I)化合物和式(II)化合物結(jié)構(gòu)高度類似)，其降低最為顯著(見D28-D30)，這可能是端基乙酰基的存在，能夠顯著改善粘附效果和穩(wěn)定性；4、而當(dāng)將雙組分活性劑替換為任何一種單一組分時(shí)(見D31-D36)，雖然粘結(jié)強(qiáng)度相差不大，但涂層膜的耐酸堿穩(wěn)定性有顯著降低。
3、甲醛凈化性能測(cè)試
對(duì)上述得到的各個(gè)涂料樣品進(jìn)行甲醛凈化性能測(cè)試，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是JC/T1074-2008“室內(nèi)空氣凈化材料功能涂覆材料凈化性能”，初始甲醛濃度為30mg/L，然后測(cè)定32小時(shí)后的甲醛去除率(％)：甲醛去除率(％)＝(初始甲醛濃度-32小時(shí)后甲醛濃度)/初始甲醛濃度×100％。結(jié)果見下表6。
表6
由表6數(shù)據(jù)可見：1、本發(fā)明的環(huán)保涂料T1-T3具有優(yōu)異的除甲醛性能；2、當(dāng)改變硅鈦活性物制備時(shí)的升溫速率時(shí)，甲醛去除率有明顯降低(見D1-D9)，而當(dāng)省略煅燒時(shí)，甲醛清除率降低最為顯著(見D10-D12)；3、當(dāng)改變其它組分時(shí)，甲醛去除率降低不大。
4、防火性能測(cè)試
對(duì)上述得到的各個(gè)涂料樣品進(jìn)行防火性能測(cè)試，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB15442.1-1995“飾面型防火涂料防火性能分級(jí)及試驗(yàn)方法防火性能分級(jí)”，主要考察了耐燃時(shí)間(分鐘)和火焰?zhèn)鞑ケ戎祪蓚€(gè)指標(biāo)，結(jié)果見下表7。
表7
由此可見：1、本發(fā)明的環(huán)保涂料T1-T3具有優(yōu)異的防火性能；2、當(dāng)改變硅鈦活性物制備時(shí)的升溫速率或省略煅燒時(shí)，防火性能有一定程度的降低；3、當(dāng)改變偶聯(lián)劑和固化劑時(shí)，防火性能進(jìn)一步降低；4、而當(dāng)改變粘附促進(jìn)劑時(shí)，防火性能有顯著的降低(見D28-D30)，這是因?yàn)榇藭r(shí)的粘附力降低，導(dǎo)致在高溫下產(chǎn)生了剝落現(xiàn)象，反而降低了防火性能；5、當(dāng)改變活性劑為單一組分時(shí)，防火性能降低較為明顯。
5、儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試
將上述得到的各個(gè)涂料樣品密閉、避光保存，分別在10天、30天、60天和120天時(shí)觀察其存在形態(tài)，從而考察了其儲(chǔ)存穩(wěn)定性，結(jié)果見下表8。
表8
其中，“√√√”表示“均勻、無(wú)分層、無(wú)泡沫、無(wú)團(tuán)聚”；“√√”表示“均勻、無(wú)分層、稍有泡沫、無(wú)團(tuán)聚”，“√”表示“均勻、無(wú)分層、稍有泡沫，稍有團(tuán)聚”，而“×”表示“無(wú)分層，但有大量泡沫、稍有團(tuán)聚”。
由此可見：1、本發(fā)明的涂料具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性；2、而當(dāng)改變硅鈦活性物制備時(shí)的升溫速率或省略煅燒時(shí)，儲(chǔ)存穩(wěn)定性有顯著降低，尤其是D10-D12出現(xiàn)了泡沫和團(tuán)聚現(xiàn)象；3、而當(dāng)改變消泡劑時(shí)，則在第120天時(shí)出現(xiàn)了大量的泡沫。
綜合上述，本發(fā)明的環(huán)保涂料通過(guò)特定的組分選擇和相互之間的復(fù)合配合，從而具備了多種優(yōu)異性能，具有良好的防火、抗菌、凈化空氣和強(qiáng)度及耐酸堿穩(wěn)定性，從而在裝修技術(shù)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力和廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值。
應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例的用途僅用于說(shuō)明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)、修改和/或變型，所有的這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。