一種環(huán)保防水抗菌涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種環(huán)保防水抗菌涂料及其制備方法，所述涂料包括如下成分：有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂，雙酚A型環(huán)氧樹脂，乙酸乙酯，聚乙烯醇，膨潤(rùn)土，十二烷基苯磺酸鈉，納米二氧化鈦，甲基異噻唑啉酮，檸檬酸鈉，檸檬酸三丁酯，抗菌劑，消泡劑，分散劑，成膜助劑，增稠劑，異丙醇，去離子水。所述涂料采用所述涂料采用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂配合雙酚A型環(huán)氧樹脂，具有良好的光澤度、良好的抗靜電能力、較好的力學(xué)性能、耐老化性能及耐化學(xué)腐蝕性能，加入甲基異噻唑啉酮和抗菌劑，可有效提升涂料抗菌能力，而且還具有價(jià)格和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，附著力強(qiáng)、延展性好、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)，涂覆時(shí)采用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于工人身體健康。
【專利說明】
一種環(huán)保防水抗菌涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種環(huán)保防水抗菌涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 涂料，在中國傳統(tǒng)名稱為油漆。所謂涂料是涂覆在被保護(hù)或被裝飾的物體表面，并 能與被涂物形成牢固附著的連續(xù)薄膜，通常是以樹脂、或油、或乳液為主，添加或不添加顏 料、填料，添加相應(yīng)助劑，用有機(jī)溶劑或水配制而成的粘稠液體。中國涂料界比較權(quán)威的《涂 料工藝》一書是這樣定義的："涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物 件表面，形成粘附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜，又稱漆膜 或涂層。"
[0003] 人們?nèi)粘Ｊ褂猛苛线^程中經(jīng)常會(huì)接觸到一些有毒害作用的化合物，這些化合物會(huì) 對(duì)環(huán)境和人體健康造成一定的毒害作用。
[0004] 而抗菌涂料是具有抗菌作用的涂料稱為抗菌涂料。建筑防霉涂料的主要特點(diǎn)是這 類涂料既具有優(yōu)良的防霉性能，又具備良好的裝飾性能。
[0005] 隨著人類對(duì)自身健康狀況的重視，我們朝夕相處的居住環(huán)境也越來越受到關(guān)注。 居室環(huán)境微生物污染狀況的一項(xiàng)調(diào)查表明：農(nóng)村抗菌總數(shù)為138.94cfu/cm 2,城鎮(zhèn)為 72. lOcfu/cm2。可見居室環(huán)境中微生物造成的污染是不可忽視的。抗菌涂料可直接涂裝在 各種材料上，因其使用方便而備受關(guān)注，開發(fā)具有抗菌功能的涂料是涂料工業(yè)發(fā)展的方向 之一。目前，涂料用抗菌劑主要有天然抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和無機(jī)抗菌劑三大類。近年來，隨 著涂料行業(yè)對(duì)揮發(fā)性有害有機(jī)化合物含量的控制愈加嚴(yán)格，涂料水性化趨勢(shì)越來越明顯。 如果涂膜表面存在有害微生物，與人體接觸后，還會(huì)傳染各種疾病，威脅人體健康。
[0006] 因此，對(duì)于抗菌涂料，目前國內(nèi)主要存在如下專利文獻(xiàn)：
[0007] 專利公開號(hào)：CN105623336A，公開了一種醫(yī)用防水殺菌涂料及其制備方法，原料 為:丙烯酸乙酯、酪朊酸鈉、苯乙烯、溴化十二烷基二甲基芐基銨、二氧化硅、氧化鎂、水、磷 酸鋅、氧化鋅和順丁烯二酸酐；產(chǎn)品殺菌性能優(yōu)異，適用于醫(yī)療材料的涂飾保護(hù)，黏度20-30s，附著力1-2級(jí)，柔韌性l-3mm;無毒，觸變性能好，表干時(shí)間l-5h，實(shí)干16-20h，45°光澤 85-95% ;耐水性4-8d無變化，肖氏硬度30-50，彈性伸長(zhǎng)率400-600%。然而，該專利所提供 的涂料，主要用于醫(yī)療材料的涂飾保護(hù)，價(jià)格昂貴，不適合推廣。
[0008] 此外，現(xiàn)有涂料的涂裝方式大多采用噴涂，噴涂是通過噴槍或碟式霧化器，借助于 壓力或離心力，分散成均勻而微細(xì)的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法。噴涂中的主要問 題是高度分散的漆霧和揮發(fā)出來的溶劑（即揮發(fā)性有機(jī)污染物，VOCs)，既污染環(huán)境，不利于 人體健康，又浪費(fèi)涂料，造成經(jīng)濟(jì)損失。揮發(fā)、擴(kuò)散到空氣中的涂料，則形成揮發(fā)性有機(jī)污染 物，危害人體健康。在噴涂車間，涂料作為揮發(fā)性有機(jī)污染物的主要來源，噴涂車間內(nèi)空氣 中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度過高時(shí)很容易引起急性中毒，輕者會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、 嘔吐、或呈酩醉狀;重者會(huì)出現(xiàn)肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險(xiǎn)。長(zhǎng)期待在揮 發(fā)性有機(jī)化合物污染的噴涂車間內(nèi)，可引起慢性中毒，損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)、引起全身無 力、瞌睡、皮膚瘙癢等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保防水抗菌涂料及其制備 方法，所述涂料采用所述涂料采用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂配合雙酚A型環(huán)氧樹脂，具有良好的 光澤度、良好的抗靜電能力、較好的力學(xué)性能、耐老化性能及耐化學(xué)腐蝕性能，加入甲基異 噻唑啉酮和抗菌劑，可有效提升涂料抗菌能力，而且還具有價(jià)格和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，附著力強(qiáng)、延 展性好、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)，涂覆時(shí)采用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于工人身 體健康。
[0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0011] -種環(huán)保防水抗菌涂料，所述涂料包括如下重量份的成分:有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂： 15~25份，雙酸A型環(huán)氧樹脂：10~20份，乙酸乙酯：15~25份，聚乙烯醇:5~10份，膨潤(rùn)土 :5 ~10份，十二烷基苯磺酸鈉：1~5份，納米二氧化鈦:1~5份，甲基異噻唑啉酮：1~5份，梓檬 酸鈉：1~5份，梓檬酸三丁酯：1~5份，抗菌劑：1~5份，消泡劑：1~5份，分散劑：1~5份，成 膜助劑：1~5份，增稠劑：1~5份，異丙醇：15~25份，去離子水:30~40份。
[0012] 進(jìn)一步，所述涂料包括如下重量份的成分:有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂：15~20份，雙酚A 型環(huán)氧樹脂：15~20份，乙酸乙酯:20~25份，聚乙烯醇:7~10份，膨潤(rùn)土 :5~8份，十二烷基 苯磺酸鈉：1~3份，納米二氧化鈦:2~5份，甲基異噻唑啉酮:3~5份，梓檬酸鈉：1~4份，梓 檬酸三丁酯:3~5份，抗菌劑:2~5份，消泡劑：1~3份，分散劑:2~5份，成膜助劑：1~4份， 增稠劑:3~5份，異丙醇:20~25份，去離子水:30~35份。
[0013] 優(yōu)選地，所述涂料包括如下重量份的成分:有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂:20份，雙酚A型環(huán) 氧樹脂：15份，乙酸乙酯:20份，聚乙烯醇:8份，膨潤(rùn)土 :7份，十二烷基苯磺酸鈉:2份，納米二 氧化鈦:3份，甲基異噻唑啉酮:4份，檸檬酸鈉:3份，檸檬酸三丁酯:4份，抗菌劑:2份，消泡 劑:2份，分散劑:3份，成膜助劑:4份，增稠劑:3份，異丙醇:20份，去離子水:35份。
[0014] 另，所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的制備方法包括如下步驟:將20~30重量份的氨基 硅油和15~25重量份的雙酸A環(huán)氧樹脂溶解于30~40重量份丙酮中，以200~300r/min的轉(zhuǎn) 速攪拌20~30min，升溫至110~130°C，反應(yīng)2~3h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾去除丙酮，然后將 改性樹脂與對(duì)5~10重量份的二氨基-二苯-甲烷混合，以100~200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10~ 20min，干燥，冷卻至室溫，得所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂。
[0015] 另有，所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚二甲基硅氧烷。
[0016] 再，所述分散劑為脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一種。
[0017] 再有，所述增稠劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一 種。
[0018] 且，所述成膜助劑為十二醇酯或丙二醇。
[0019] 另，所述抗菌劑為4,5_二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮。
[0020] 同時(shí)，本發(fā)明還提供一種環(huán)保防水抗菌涂料的制備方法，包括如下步驟:將所述有 機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、乙酸乙酯及檸檬酸三丁酯加入攪拌機(jī)中，以900~ 1000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10~15min，加入聚乙稀醇、膨潤(rùn)土、十二烷基苯磺酸鈉、納米二氧化 鈦、甲基異噻唑啉酮、檸檬酸鈉、抗菌劑、消泡劑、分散劑、成膜助劑、增稠劑、異丙醇及去離 子水，將轉(zhuǎn)速提升至1200~1500r/min，攪拌30~40min，得所述環(huán)保防水抗菌涂料。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0022] 所述涂料采用所述涂料采用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂配合雙酚A型環(huán)氧樹脂，具有良 好的光澤度、良好的抗靜電能力、較好的力學(xué)性能、耐老化性能及耐化學(xué)腐蝕性能，加入甲 基異噻唑啉酮和抗菌劑，可有效提升涂料抗菌能力，而且還具有價(jià)格和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，附著力 強(qiáng)、延展性好、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)，涂覆時(shí)采用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于 工人身體健康。輥涂成型快干的輥涂工藝代替噴涂工藝，涂裝時(shí)塑膠漆的利用度能達(dá)到 90%以上，減少了空氣中的揮發(fā)和浪費(fèi)，有效降低因噴涂導(dǎo)致塑膠漆揮發(fā)形成的VOCs，輥涂 車間內(nèi)VOCs排放量<420ppm，環(huán)保效果好?？捎行针姶挪?，消除輻射危害，并可吸附甲 醛，凈化空氣，降低空氣中甲醛含量。理論遮蓋率:8-12m 2/kg(漆膜厚度=20微米）；導(dǎo)電效 應(yīng)：<0.025歐姆/cm2(漆膜厚度不少20微米），膜厚：20~25微米(ASTM D4138-94)。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
[0024] 本發(fā)明所提供的一種環(huán)保防水抗菌涂料，所述涂料包括如下重量份的成分:有機(jī) 硅改性環(huán)氧樹脂：15~25份，雙酸A型環(huán)氧樹脂：10~20份，乙酸乙酯：15~25份，聚乙烯醇:5 ~10份，膨潤(rùn)土: 5~10份，十二烷基苯磺酸鈉：1~5份，納米二氧化鈦：1~5份，甲基異噻挫 啉酮：1~5份，梓檬酸鈉：1~5份，梓檬酸三丁酯：1~5份，抗菌劑：1~5份，消泡劑：1~5份， 分散劑：1~5份，成膜助劑：1~5份，增稠劑：1~5份，異丙醇：15~25份，去離子水:30~40 份。
[0025]進(jìn)一步，所述涂料包括如下重量份的成分:有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂：15~20份，雙酚A 型環(huán)氧樹脂：15~20份，乙酸乙酯:20~25份，聚乙烯醇:7~10份，膨潤(rùn)土 :5~8份，十二烷基 苯磺酸鈉：1~3份，納米二氧化鈦:2~5份，甲基異噻唑啉酮:3~5份，梓檬酸鈉：1~4份，梓 檬酸三丁酯:3~5份，抗菌劑:2~5份，消泡劑：1~3份，分散劑:2~5份，成膜助劑：1~4份， 增稠劑:3~5份，異丙醇:20~25份，去離子水:30~35份。
[0026]優(yōu)選地，所述涂料包括如下重量份的成分:有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂:20份，雙酚A型環(huán) 氧樹脂：15份，乙酸乙酯:20份，聚乙烯醇:8份，膨潤(rùn)土 :7份，十二烷基苯磺酸鈉:2份，納米二 氧化鈦:3份，甲基異噻唑啉酮:4份，檸檬酸鈉:3份，檸檬酸三丁酯:4份，抗菌劑:2份，消泡 劑:2份，分散劑:3份，成膜助劑:4份，增稠劑:3份，異丙醇:20份，去離子水:35份。
[0027]另，所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的制備方法包括如下步驟:將20~30重量份的氨基 硅油和15~25重量份的雙酸A環(huán)氧樹脂溶解于30~40重量份丙酮中，以200~300r/min的轉(zhuǎn) 速攪拌20~30min，升溫至110~130°C，反應(yīng)2~3h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾去除丙酮，然后將 改性樹脂與對(duì)5~10重量份的二氨基-二苯-甲烷混合，以100~200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10~ 20min，干燥，冷卻至室溫，得所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂。
[0028]另有，所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚二甲基硅氧烷。
[0029] 再，所述分散劑為脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一種。
[0030] 再有，所述增稠劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一 種。
[0031] 且，所述成膜助劑為十二醇酯或丙二醇。
[0032] 另，所述抗菌劑為4,5_二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮。
[0033] 同時(shí)，本發(fā)明還提供一種環(huán)保防水抗菌涂料的制備方法，包括如下步驟:將所述有 機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、乙酸乙酯及檸檬酸三丁酯加入攪拌機(jī)中，以900~ 1000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10~15min，加入聚乙稀醇、膨潤(rùn)土、十二烷基苯磺酸鈉、納米二氧化 鈦、甲基異噻唑啉酮、檸檬酸鈉、抗菌劑、消泡劑、分散劑、成膜助劑、增稠劑、異丙醇及去離 子水，將轉(zhuǎn)速提升至1200~1500r/min，攪拌30~40min，得所述環(huán)保防水抗菌涂料。
[0034]其中，表1為本發(fā)明各實(shí)施例所述一種環(huán)保防水抗菌涂料成分列表。表2為本發(fā)明 各實(shí)施例所述一種環(huán)保防水抗菌涂料中有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的成分列表。
[0035] 表1(單位:重量份）
[0036]
[0038] 表2(單位:重量分）
[0039]
[0040] 將本發(fā)明實(shí)施例所述一種環(huán)保防水抗菌涂料通過輥涂方式涂覆，在200°C下固化 后，冷卻至室溫，放置48小時(shí)，其中，耐沖擊性能測(cè)試方法參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1732-93規(guī)定的 測(cè)定漆膜耐沖擊性能的方法，以固定質(zhì)量（1kg)的重錘落于試板上而不引起漆膜破壞的最 大高度(cm)表示漆膜耐沖擊性能，高達(dá)70~80cm〇
[0041] 采用本發(fā)明所提供的一種環(huán)保防水抗菌涂料，T彎性能可達(dá)IT。在230°C高溫下不 開裂、不變色，抗老化能力強(qiáng)，放置在戶外連續(xù)日照10~15年不泛黃、不變色。耐酸耐腐蝕能 力強(qiáng)，將輥涂好的產(chǎn)品放入85°C水內(nèi)煮2H生再逐漸加熱到100°C，產(chǎn)品無變色、掉漆、起泡。 在常溫下用5%的Nad溶液浸泡24H后，產(chǎn)品表面無銹蝕、變色及鍍層脫落。把純棉布蘸滿 95 %酒精包在500g砝碼上，以每分鐘40-60次的速度(20mm)左右的行程在產(chǎn)品表面擦試50 個(gè)循環(huán)，無掉色脫油。所得涂料涂膜鉛筆硬度高達(dá)4~5H。
[0042]需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù) 方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán) 利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的成分： 有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂：15~25份，雙酚A型環(huán)氧樹脂：10~20份，乙酸乙酯：15~25份，聚乙 稀醇:5~10份，膨潤(rùn)土: 5~10份，十二烷基苯磺酸鈉：1~5份，納米二氧化鈦：1~5份，甲基異噻 P坐啉酮:1~5份，梓檬酸鈉：1~5份，梓檬酸三丁酯：1~5份，抗菌劑：1~5份，消泡劑：1~5份，分散 劑:1~5份，成膜助劑:1~5份，增稠劑:1~5份，異丙醇：15~25份，去離子水:30~40份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的 成分:有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂：15~20份，雙酸A型環(huán)氧樹脂：15~20份，乙酸乙酯:20~25份，聚乙 稀醇:7~10份，膨潤(rùn)土: 5~8份，十二烷基苯磺酸鈉：1~3份，納米二氧化鈦:2~5份，甲基異噻挫 啉酮：3~5份，梓檬酸鈉：1~4份，梓檬酸三丁酯：3~5份，抗菌劑:2~5份，消泡劑：1~3份，分散 劑:2~5份，成膜助劑：1~4份，增稠劑:3~5份，異丙醇:20~25份，去離子水:30~35份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的 成分:有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂:20份，雙酚A型環(huán)氧樹脂：15份，乙酸乙酯:20份，聚乙烯醇:8份， 膨潤(rùn)土: 7份，十二烷基苯磺酸鈉:2份，納米二氧化鈦:3份，甲基異噻唑啉酮:4份，檸檬酸鈉： 3份，檸檬酸三丁酯:4份，抗菌劑：2份，消泡劑:2份，分散劑：3份，成膜助劑:4份，增稠劑：3 份，異丙醇:20份，去離子水:35份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的 制備方法包括如下步驟:將20~30重量份的氨基硅油和15~25重量份的雙酚A環(huán)氧樹脂溶解 于30~40重量份丙酮中，以200~300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌20~30min，升溫至110~130°C，反應(yīng)2~ 3h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾去除丙酮，然后將改性樹脂與對(duì)5~10重量份的二氨基-二苯-甲烷 混合，以100~200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10~20min，干燥，冷卻至室溫，得所述有機(jī)娃改性環(huán)氧樹 脂。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧 丙醇胺醚或聚二甲基硅氧烷。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述分散劑為脂肪酸甘油 酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述增稠劑為聚丙烯酰胺、 聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述成膜助劑為十二醇酯或 丙二醇。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保防水抗菌涂料，其特征在于，所述抗菌劑為4,5_二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮。10. -種根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的環(huán)保防水抗菌涂料的制備方法，其特征在 于，包括如下步驟:將所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、雙酸A型環(huán)氧樹脂、乙酸乙酯及檸檬酸三丁 酯加入攪拌機(jī)中，以900~1000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10~15min，加入聚乙稀醇、膨潤(rùn)土、十二烷基 苯磺酸鈉、納米二氧化鈦、甲基異噻唑啉酮、檸檬酸鈉、抗菌劑、消泡劑、分散劑、成膜助劑、 增稠劑、異丙醇及去離子水，將轉(zhuǎn)速提升至1200~1500r/min，攪拌30~40min，得所述環(huán)保防 水抗菌涂料。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK106085118SQ201610504314
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】王覺明
【申請(qǐng)人】太倉市金新涂料有限公司