CN104962148A - 一种抗菌阻燃涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗菌阻燃涂料，由以下质量组分物质组成：丙烯酸缩水甘油酯6～10份，海螺壳粉15～30份，三聚磷酸铝8～16份，抗菌纳米二氧化钛10～25份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8～10份，沉淀硫酸钡4～10份，聚乙烯醇缩丁醛12～20份，超细丙烯酸酯橡胶粉0.5～1份，异佛尔酮二异氰酸酯0.1～0.5份，环氧基丙烯酸树脂5～15份，硼酸锌1～3份。本发明抗菌阻燃涂料制备过程是在常温常压下进行的，不需要添加新的设备，工艺简单，生产成本低。本发明抗菌阻燃涂料使用后，不仅能有效改善材料表面抗菌性能，而且具有较好的阻燃性能。

Description

一种抗菌阻燃涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种抗菌阻燃涂料及其制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展，人们生活水平大大提高，健康意识不断增强，尤其是近年来多种疾病的爆发和流行，使人们越来越重视由有害病菌引起的各种传染病、疾病对人类健康造成的严重危害。目前工业化的此类产品都不具有抗菌功能。随着人们生活水平的提高和卫生意识的加强，必然会对抗菌产品。除此之外，一些涂料对阻燃具有较好效果，方便更好阻燃，提高涂料使用的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌阻燃涂料，以便实现涂料抗菌阻燃功能，并提供了该涂料制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种抗菌阻燃涂料，由以下质量组分物质组成：丙烯酸缩水甘油酯6～10份，海螺壳粉15～30份，三聚磷酸铝8～16份，抗菌纳米二氧化钛10～25份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8～10份，沉淀硫酸钡4～10份，聚乙烯醇缩丁醛12～20份，超细丙烯酸酯橡胶粉0.5～1份，异佛尔酮二异氰酸酯0.1～0.5份，环氧基丙烯酸树脂5～15份，硼酸锌1～3份。

进一步地，上述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：

(1)将上述质量份数的海螺壳粉加入水中，然后依次加入上述质量份数的丙烯酸缩水甘油酯、三聚磷酸铝、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、沉淀硫酸钡、聚乙烯醇缩丁醛、异佛尔酮二异氰酸酯、环氧基丙烯酸树脂、硼酸锌，高速分散；

(2)加入上述质量份数的抗菌纳米二氧化钛，高速分散；

(3)加入上述质量份数的超细丙烯酸酯橡胶粉，高速混合均匀、过滤，调节体系pH值，制得固含量为30～60％抗菌阻燃涂料。

进一步地，上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(1)中的分散速度4200～4800r/min，分散时间为25～50min。

进一步地，上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(2)中的分散速度3000～4200r/min，分散时间为15～35min。

进一步地，上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(3)中的分散速度1500～2500r/min，分散时间为10～20min。

上述所用物料中，具有以下特性：

(1)丙烯酸缩水甘油酯：无色液体，可溶于有机溶剂，不溶于水。主要用于粉术涂料，也用于热固性涂料、纤维处理剂、黏合剂、抗静电剂、氯乙烯稳定剂、橡胶和树脂改性剂、离子交换树脂和印刷油墨的黏合剂。

(2)海螺壳粉：经过特殊烧制处理的海螺壳粉对大肠杆菌有极强的抗菌和杀菌作用，另外对沙门氏菌、黄色葡萄糖菌也有显著效。不仅具有高性能的抗菌性，而且具有防腐、防扁虱的功能。海螺壳粉生物涂料是由无机材料组成，因此不燃烧，即使发生火灾，海螺壳粉只是出现熔融状态，不会产生任何对人体有害的气体烟雾等。

(3)三聚磷酸铝：外观为白色粉末，难溶于水，无毒性，对皮肤无刺激作用，不含铅、铬等有害重金属元素；热稳定性好。三聚磷酸根离子能与各种金属离子有更强的螯合力，在被涂物表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用。与清漆亲合性良好，可与各种颜料、填料配合使用，也可与各种防锈颜料合用，可制备各种高性能防腐蚀涂料。

(4)抗菌纳米二氧化钛：产品外观为白色疏松粉末。具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。在光线中紫外线的作用下长久杀菌，对枯草杆菌黑色变种芽孢、绿脓杆菌、大肠杆菌、金色葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉的杀灭率均达到98％以上。在涂料中添加本品可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可净化空气、防止感染、除臭除味。能够有效杀灭等等有害细菌。

(5)椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：本品属于非离子表面活性剂，没有浊点。性状为淡黄色至琥珀色粘稠液体，易溶于水、具有良好的发泡、稳泡、渗透去污、抗硬水等功能。在阴离子表面活性剂呈酸性时与之配伍增稠效果特别明显，能与多种表面活性剂配伍。能加强清洁效果、可用作添加剂、泡沫安定剂、助泡剂、主要用于香波及液体洗涤剂的制造。在水中形成一种不透明的雾状溶液,在一定的搅拌下能完全透明,在一定浓度下可完全溶解于不同种类的表面活性剂中,在低碳和高碳中也可完全溶解。

(6)沉淀硫酸钡：由硫化钡溶液与加入经除去钙、镁后的芒硝溶液混合，于80℃进行反应，生成沉淀，经抽滤、水洗和酸洗后，调节pH值5～6，再过滤，干燥，粉碎制得。亦可用钡黄卤与芒硝溶液反应制得。用作油漆、油墨、塑料、广告颜料、化妆品、蓄电池的原料或填充剂，橡胶制品中既作填充剂，又起补强作用，聚氯乙烷树脂中作填充剂和增重剂，印像纸及铜板纸的表面涂布剂，纺织工业用的上浆剂。玻璃制品用作澄清剂，能起消泡和增加光泽的作用。可作为防放射线用的防护壁材。还用于陶瓷、搪瓷、香料和颜料等行业。能提高产品耐光、耐候、耐化学及电化学腐蚀性和产品装饰效果，增强涂层的抗冲击强度。

(7)聚乙烯醇缩丁醛：可以溶解于大多数醇/酮/醚/酯类有机溶剂，不溶于碳羟类溶剂，如汽油等石油溶剂。制得的薄膜用于制作安全玻璃的夹层材料，该安全玻璃透明性好，冲击强度大，广泛用于航空和汽车领域。涂料工业用于制造防腐蚀涂料、防锈能力强，附着力、耐水性好的金属底层涂料和防寒漆。陶瓷工业用于制造花纹鲜艳的薄膜花纸，可代替陶瓷花纸。树脂工业用于制造代替钢、铅等有色金属的压塑料，可配成多种粘合剂。广泛用于木材、陶瓷、金属、塑料、皮革、层压材料等的粘接。纺织工业用于制造织物处理剂和纱管。食品工业用于制造无毒包装材料。造纸工业用于制造纸张处理剂。此外，还可用于制造防缩剂、硬挺剂及其他防水材料。

(8)超细丙烯酸酯橡胶粉：一款合成的化学零VOC胶粉，通用性强，流动性好。可以显著提高基底的粘结强度，改善拉拔强度以及耐磨损性，减低干燥收缩性、抑制龟裂的发生。

(9)异佛尔酮二异氰酸酯：一种性能优良的高沸点溶剂，在塑料、胶粘剂、医药和香料等行业中应用广泛。制成的聚氨酯胶黏剂具有优秀的耐光学稳定，和耐化学药品性，一般用于制造高档的聚氨酯胶黏剂。

(10)环氧基丙烯酸树脂：本品是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物，其光固化速度在各类低聚物中是最快的，而且其固化后的涂膜具有硬度高、光泽度好、耐腐蚀性能、耐热性及电化学性优异等特点，并且原料来源广，价格低廉，合成工艺简单，因此是光固化涂料中用量最多的光感性树脂之一。

(11)硼酸锌：一种环保型的非卤素阻燃剂，无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比重小、分散性好等特点，作为一种高效阻燃剂被广泛应用在塑料、橡胶、涂料等领域。可以作为氧化锑或其它卤素阻燃剂的多功能增效添加剂，可以有效提高阻燃性能，减少燃烧时烟雾的产生，并可以调节橡塑产品的化学，机械，电等方面的性能。

该发明的有益效果在于：本发明抗菌阻燃涂料制备过程是在常温常压下进行的，不需要添加新的设备，工艺简单，生产成本低。本发明抗菌阻燃涂料使用后，不仅能有效改善材料表面抗菌性能，而且具有较好的阻燃性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。

实施例1

本实施例中的抗菌阻燃涂料，由以下质量组分物质组成：丙烯酸缩水甘油酯6份，海螺壳粉15份，三聚磷酸铝8份，抗菌纳米二氧化钛10份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份，沉淀硫酸钡4份，聚乙烯醇缩丁醛12份，超细丙烯酸酯橡胶粉0.5份，异佛尔酮二异氰酸酯0.1份，环氧基丙烯酸树脂5份，硼酸锌1份。

上述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：

(1)将上述质量份数的海螺壳粉加入水中，然后依次加入上述质量份数的丙烯酸缩水甘油酯、三聚磷酸铝、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、沉淀硫酸钡、聚乙烯醇缩丁醛、异佛尔酮二异氰酸酯、环氧基丙烯酸树脂、硼酸锌，高速分散；

(2)加入上述质量份数的抗菌纳米二氧化钛，高速分散；

(3)加入上述质量份数的超细丙烯酸酯橡胶粉，高速混合均匀、过滤，调节体系pH值，制得固含量为30％抗菌阻燃涂料。

上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(1)中的分散速度4200r/min，分散时间为50min。上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(2)中的分散速度3000r/min，分散时间为35min。上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(3)中的分散速度1500r/min，分散时间为20min。

实施例2

本实施例中的抗菌阻燃涂料，由以下质量组分物质组成：丙烯酸缩水甘油酯10份，海螺壳粉30份，三聚磷酸铝16份，抗菌纳米二氧化钛25份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺10份，沉淀硫酸钡10份，聚乙烯醇缩丁醛20份，超细丙烯酸酯橡胶粉1份，异佛尔酮二异氰酸酯0.5份，环氧基丙烯酸树脂15份，硼酸锌3份。

上述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：

(1)将上述质量份数的海螺壳粉加入水中，然后依次加入上述质量份数的丙烯酸缩水甘油酯、三聚磷酸铝、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、沉淀硫酸钡、聚乙烯醇缩丁醛、异佛尔酮二异氰酸酯、环氧基丙烯酸树脂、硼酸锌，高速分散；

(2)加入上述质量份数的抗菌纳米二氧化钛，高速分散；

(3)加入上述质量份数的超细丙烯酸酯橡胶粉，高速混合均匀、过滤，调节体系pH值，制得固含量为60％抗菌阻燃涂料。

上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(1)中的分散速度4800r/min，分散时间为25min。上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(2)中的分散速度4200r/min，分散时间为15min。上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(3)中的分散速度2500r/min，分散时间为10min。

实施例3

本实施例中的抗菌阻燃涂料，由以下质量组分物质组成：丙烯酸缩水甘油酯8份，海螺壳粉18份，三聚磷酸铝12份，抗菌纳米二氧化钛13份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺9份，沉淀硫酸钡12份，聚乙烯醇缩丁醛16份，超细丙烯酸酯橡胶粉0.75份，异佛尔酮二异氰酸酯0.3份，环氧基丙烯酸树脂10份，硼酸锌2份。

上述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：

(1)将上述质量份数的海螺壳粉加入水中，然后依次加入上述质量份数的丙烯酸缩水甘油酯、三聚磷酸铝、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、沉淀硫酸钡、聚乙烯醇缩丁醛、异佛尔酮二异氰酸酯、环氧基丙烯酸树脂、硼酸锌，高速分散；

(2)加入上述质量份数的抗菌纳米二氧化钛，高速分散；

(3)加入上述质量份数的超细丙烯酸酯橡胶粉，高速混合均匀、过滤，调节体系pH值，制得固含量为45％抗菌阻燃涂料。

上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(1)中的分散速度4500r/min，分散时间为35min。上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(2)中的分散速度3500r/min，分散时间为20min。上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(3)中的分散速度2000r/min，分散时间为15min。

针对实施例1、实施例2和实施例3中的涂料进行抗菌阻燃性能测量，所测得的数据如表1所示。

表1 抗菌阻燃性能测试结果

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种抗菌阻燃涂料，其特征在于：由以下质量组分物质组成：丙烯酸缩水甘油酯6～10份，海螺壳粉15～30份，三聚磷酸铝8～16份，抗菌纳米二氧化钛10～25份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8～10份，沉淀硫酸钡4～10份，聚乙烯醇缩丁醛12～20份，超细丙烯酸酯橡胶粉0.5～1份，异佛尔酮二异氰酸酯0.1～0.5份，环氧基丙烯酸树脂5～15份，硼酸锌1～3份。

2.根据权利要求1所述的抗菌阻燃涂料，其特征在于：所述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：

(1)将所述质量份数的海螺壳粉加入水中，然后依次加入上述质量份数的丙烯酸缩水甘油酯、三聚磷酸铝、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、沉淀硫酸钡、聚乙烯醇缩丁醛、异佛尔酮二异氰酸酯、环氧基丙烯酸树脂、硼酸锌，高速分散；

(2)加入所述质量份数的抗菌纳米二氧化钛，高速分散；

(3)加入所述质量份数的超细丙烯酸酯橡胶粉，高速混合均匀、过滤，调节体系pH值，制得固含量为30～60％抗菌阻燃涂料。

3.根据权利要求2所述的抗菌阻燃涂料，其特征在于：所述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(1)中的分散速度4200～4800r/min，分散时间为25～50min。

4.根据权利要求2所述的抗菌阻燃涂料，其特征在于：所述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(2)中的分散速度3000～4200r/min，分散时间为15～35min。

5.根据权利要求2所述的抗菌阻燃涂料，其特征在于：所述抗菌阻燃涂料制备方法包括如下步骤：上述抗菌阻燃涂料制备方法中，步骤(3)中的分散速度1500～2500r/min，分散时间为10～20min。