CN107513336A - 一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法；其成分按重量份计：水性环氧树脂乳液、水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯、芳樟醇、硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑、硼酸锌、陶瓷微粉、纳米二氧化钛、表面活性剂、消泡剂、防霉剂和适量蒸馏水；三氧化二锑、硼酸锌和陶瓷微粉三者作为建筑涂料的原材料，所制备的建筑涂料具有分散性好、遮盖力高、化学稳定性好、耐热温度高、绝缘性好等优点；硅酸镁锂具有增稠性，且吸附能力强，能吸附周围的细菌或者真菌，然后通过负离子粉将吸附到的细菌或者真菌杀死，硅酸镁锂和负离子粉相互配合，使得本发明制备的建筑涂料的杀菌能力更强。

Description

一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法，属于建筑涂料技术领域。
背景技术
涂料是油漆中的一种，指涂布于物体表面，在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能（绝缘、防锈、防霉、耐热等）的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料，故又称作油漆。现在合成树脂已取代了植物油，故称为涂料。涂料并非液态，粉末涂料是涂料品种一大类。涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
现在市售的建筑涂料存在阻燃性能差、抗菌性弱；而且还存在耐腐蚀性差和耐高温性能差等缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，不仅阻燃性能好、抗菌性强；而且还具有耐腐蚀性好和耐高温的优点。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，所述具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的原料配方包括以下重量份的原料：水性环氧树脂乳液68-75份、水性丙烯酸树脂乳液63-70份、乙酸酯28-36份、芳樟醇25-32份、硅酸镁锂21-27份、负离子粉18-23份、三氧化二锑15-20份、硼酸锌12-17份、陶瓷微粉9-15份、纳米二氧化钛7-13份、表面活性剂5.6-7.2份、消泡剂4.3-5.8份、防霉剂2.6-4.2份。
优选的技术方案为：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
优选的技术方案为：所述消泡剂为乳化硅油。
优选的技术方案为：所述防霉剂为氯化三乙基锡。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的制备方法，包括下列步骤：
第一步：分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的硅酸镁锂粉末、负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末分别保存；
第二步：将水性环氧树脂乳液和蒸馏水混合，升温至80-95℃，然后过滤，向所得滤液中加入负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以650-820r/min的速度搅拌30-40min，得到混合组分；
第三步：将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇混合，升温至90-100℃，并在1400-1600r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌25-40min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
第四步：将第二步所得的混合组分与第三步所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至110-150℃，保温280-320min，然后冷却至40-50℃时，保温90-150min，再加热至80-100℃，保温50-80min，冷却后即得具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料。
优选的技术方案为：所述蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的23-30%。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明以乙酸酯、芳樟醇、硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑、硼酸锌和陶瓷微粉等作为制备建筑涂料的原料，其中的芳樟醇和乙酸酯在杀菌方面具有协同作用，两者相互作用能抑制真菌孢子或菌丝体的生长，减小建筑涂料发生霉变的几率。三氧化二锑、硼酸锌和陶瓷微粉三者作为建筑涂料的原材料，所制备的建筑涂料具有分散性好、遮盖力高、化学稳定性好、耐热温度高、绝缘性好等优点。同时还能可提高涂料的吸附性、耐腐蚀性和防火性能，具有很好的阻燃功能。硅酸镁锂具有增稠性，且吸附能力强，能吸附周围的细菌或者真菌，然后通过负离子粉将吸附到的细菌或者真菌杀死，硅酸镁锂和负离子粉相互配合，使得本发明制备的建筑涂料的杀菌能力更强。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本实施例所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其成分按重量份计：水性环氧树脂乳液68份、水性丙烯酸树脂乳液65份、乙酸酯28份、芳樟醇27份、硅酸镁锂21份、负离子粉20份、三氧化二锑15份、硼酸锌14份、陶瓷微粉9份、纳米二氧化钛8份、表面活性剂5.6份、消泡剂4.8份、防霉剂2.6份和适量蒸馏水。
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的各组分粉末分别保存，备用；
b、将水性环氧树脂乳液和适量的蒸馏水混合，升温至80℃，然后经过滤，向所得滤液中加入步骤a所得的负离子粉、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以650r/min的速度搅拌30min，所得混合组分备用；
c、将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇，升温至90℃，并在1400r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌25min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
d、将步骤b所得的混合组分与步骤c所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至110℃，保温280min，然后进行自然冷却，当冷却至40℃时，保温90min，再加热至80℃，保温50min，待冷却至常温时，即得成品。
所述表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠。
所述消泡剂选用乳化硅油。
所述防霉剂选用氯化三乙基锡。
所述步骤b中蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的23%。
阻燃实验：对100米涂有实施例1制备的建筑涂料的PET篷布进行阻燃性能的测试，燃烧后测得损毁长度为23mm、续燃时间为0.8s，阻燃时间为0.3s。
抗菌实验：将菌液(大肠杆菌、黑曲霉菌)分别均匀涂布于涂有上述涂料的载玻片上，经1天、5 天、15天、30天、60天后用棉棒轻沾菌液后置于生理盐水中，振荡，取0.5ml于培养皿中，加入 培养基，于培养箱中培养24小时，取出数菌落数，根据公式计算抗菌率：抗菌率＝(初始菌落数-抗菌后菌落数)/初始菌落数×100％。实验测得通过实施例1制备的涂料的抗菌率为98.4%。
实施例2：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其成分按重量份计：水性环氧树脂乳液70份、水性丙烯酸树脂乳液63份、乙酸酯31份、芳樟醇25份、硅酸镁锂23份、负离子粉18份、三氧化二锑17份、硼酸锌12份、陶瓷微粉11份、纳米二氧化钛7份、表面活性剂6.2份、消泡剂4.3份、防霉剂3.2份和适量蒸馏水。
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的各组分粉末分别保存，备用；
b、将水性环氧树脂乳液和适量的蒸馏水混合，升温至85℃，然后经过滤，向所得滤液中加入步骤a所得的负离子粉、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以750r/min的速度搅拌35min，所得混合组分备用；
c、将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇，升温至95℃，并在1480r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌30min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
d、将步骤b所得的混合组分与步骤c所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至130℃，保温290min，然后进行自然冷却，当冷却至45℃时，保温110min，再加热至85℃，保温60min，待冷却至常温时，即得成品。
所述表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠。
所述消泡剂选用乳化硅油。
所述防霉剂选用氯化三乙基锡。
所述步骤b中蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的26%。
1、阻燃实验：对100米涂有实施例2制备的建筑涂料的PET篷布进行阻燃性能的测试，燃烧后测得损毁长度为17mm、续燃时间为0.5s，阻燃时间为0.1s。
2、抗菌实验：将菌液(大肠杆菌、黑曲霉菌)分别均匀涂布于涂有上述涂料的载玻片上，经1天、5 天、15天、30天、60天后用棉棒轻沾菌液后置于生理盐水中，振荡，取0.5ml于培养皿中，加入 培养基，于培养箱中培养24小时，取出数菌落数，根据公式计算抗菌率：抗菌率＝（初始菌落数-抗菌后菌落数）/初始菌落数×100％。实验测得通过实施例2制备的涂料的抗菌率为99.3%。
实施例3：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其成分按重量份计：水性环氧树脂乳液73份、水性丙烯酸树脂乳液70份、乙酸酯33份、芳樟醇32份、硅酸镁锂25份、负离子粉23份、三氧化二锑19份、硼酸锌17份、陶瓷微粉13份、纳米二氧化钛13份、表面活性剂6.8份、消泡剂5.8份、防霉剂3.7份和适量蒸馏水。
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的各组分粉末分别保存，备用；
b、将水性环氧树脂乳液和适量的蒸馏水混合，升温至90℃，然后经过滤，向所得滤液中加入步骤a所得的负离子粉、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以760r/min的速度搅拌38min，所得混合组分备用；
c、将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇，升温至98℃，并在1550r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌35min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
d、将步骤b所得的混合组分与步骤c所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至140℃，保温310min，然后进行自然冷却，当冷却至57℃时，保温130min，再加热至95℃，保温70min，待冷却至常温时，即得成品。
所述表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠。
所述消泡剂选用乳化硅油。
所述防霉剂选用氯化三乙基锡。
所述步骤b中蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的28%。
1、阻燃实验：对100米涂有实施例3制备的建筑涂料的PET篷布进行阻燃性能的测试，燃烧后测得损毁长度为20mm、续燃时间为0.6s，阻燃时间为0.2s。
2、抗菌实验：将菌液(大肠杆菌、黑曲霉菌)分别均匀涂布于涂有上述涂料的载玻片上，经1天、5 天、15天、30天、60天后用棉棒轻沾菌液后置于生理盐水中，振荡，取0.5ml于培养皿中，加入 培养基，于培养箱中培养24小时，取出数菌落数，根据公式计算抗菌率：抗菌率＝(初始菌落数-抗菌后菌落数)/初始菌落数×100％。实验测得通过实施例3制备的涂料的抗菌率为98.1%。
实施例4：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其成分按重量份计：水性环氧树脂乳液75份、水性丙烯酸树脂乳液68份、乙酸酯36份、芳樟醇30份、硅酸镁锂27份、负离子粉21份、三氧化二锑20份、硼酸锌15份、陶瓷微粉15份、纳米二氧化钛11份、表面活性剂7.2份、消泡剂5.4份、防霉剂4.2份和适量蒸馏水。
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的各组分粉末分别保存，备用；
b、将水性环氧树脂乳液和适量的蒸馏水混合，升温至95℃，然后经过滤，向所得滤液中加入步骤a所得的负离子粉、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以820r/min的速度搅拌40min，所得混合组分备用；
c、将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇，升温至100℃，并在1600r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌40min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
d、将步骤b所得的混合组分与步骤c所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至150℃，保温320min，然后进行自然冷却，当冷却至50℃时，保温150min，再加热至100℃，保温80min，待冷却至常温时，即得成品。
所述表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠。
所述消泡剂选用乳化硅油。
所述防霉剂选用氯化三乙基锡。
所述步骤b中蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的30%。
1、阻燃实验：对100米涂有实施例4制备的建筑涂料的PET篷布进行阻燃性能的测试，燃烧后测得损毁长度为25mm、续燃时间为1.1s，阻燃时间为0.5s。
2、抗菌实验：将菌液(大肠杆菌、黑曲霉菌)分别均匀涂布于涂有上述涂料的载玻片上，经1天、5 天、15天、30天、60天后用棉棒轻沾菌液后置于生理盐水中，振荡，取0.5ml于培养皿中，加入 培养基，于培养箱中培养24小时，取出数菌落数，根据公式计算抗菌率：抗菌率＝(初始菌落数-抗菌后菌落数)/初始菌落数×100％。实验测得通过实施例4制备的涂料的抗菌率为98.9%。
实施例5：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，所述具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的原料配方包括以下重量份的原料：水性环氧树脂乳液73份、水性丙烯酸树脂乳液70份、乙酸酯29份、芳樟醇27份、硅酸镁锂21份、负离子粉23份、三氧化二锑17份、硼酸锌15份、陶瓷微粉10份、纳米二氧化钛8份、表面活性剂6份、消泡剂5份、防霉剂4份。
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述消泡剂为乳化硅油。
所述防霉剂为氯化三乙基锡。
制备方法包括下列步骤：
第一步：分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的硅酸镁锂粉末、负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末分别保存；
第二步：将水性环氧树脂乳液和蒸馏水混合，升温至85℃，然后过滤，向所得滤液中加入负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以720r/min的速度搅拌35min，得到混合组分；
第三步：将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇混合，升温至95℃，并在1500r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌30min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
第四步：将第二步所得的混合组分与第三步所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至140℃，保温300min，然后冷却至45℃时，保温140min，再加热至90℃，保温60min，冷却后即得具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料。
所述蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的25%。
实施例6：一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料及其制备方法
一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，所述具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的原料配方包括以下重量份的原料：水性环氧树脂乳液70份、水性丙烯酸树脂乳液63份、乙酸酯28份、芳樟醇32份、硅酸镁锂27份、负离子粉18份、三氧化二锑20份、硼酸锌17份、陶瓷微粉15份、纳米二氧化钛13份、表面活性剂6份、消泡剂5份、防霉剂3份。
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述消泡剂为乳化硅油。
所述防霉剂为氯化三乙基锡。
制备方法包括下列步骤：
第一步：分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的硅酸镁锂粉末、负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末分别保存；
第二步：将水性环氧树脂乳液和蒸馏水混合，升温至85℃，然后过滤，向所得滤液中加入负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以820r/min的速度搅拌30min，得到混合组分；
第三步：将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇混合，升温至100℃，并在1400r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌40min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
第四步：将第二步所得的混合组分与第三步所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至150℃，保温280min，然后冷却至50℃时，保温90min，再加热至90℃，保温70min，冷却后即得具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料。
所述蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的30%。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (6)

1.一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其特征在于：所述具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的原料配方包括以下重量份的原料：水性环氧树脂乳液68-75份、水性丙烯酸树脂乳液63-70份、乙酸酯28-36份、芳樟醇25-32份、硅酸镁锂21-27份、负离子粉18-23份、三氧化二锑15-20份、硼酸锌12-17份、陶瓷微粉9-15份、纳米二氧化钛7-13份、表面活性剂5.6-7.2份、消泡剂4.3-5.8份、防霉剂2.6-4.2份。
2.根据权利要求1所述的具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其特征在于：所述消泡剂为乳化硅油。
4.根据权利要求1所述的具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料，其特征在于：所述防霉剂为氯化三乙基锡。
5.一种具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的制备方法，其特征在于：所述具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的原料配方采用权利要求1~4任一权利要求所述的原料配方，制备方法包括下列步骤：
第一步：分别将硅酸镁锂、负离子粉、三氧化二锑和硼酸锌置于研磨机中研磨，所得的硅酸镁锂粉末、负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末分别保存；
第二步：将水性环氧树脂乳液和蒸馏水混合，升温至80-95℃，然后过滤，向所得滤液中加入负离子粉粉末、三氧化二锑粉末和硼酸锌粉末，并以650-820r/min的速度搅拌30-40min，得到混合组分；
第三步：将水性丙烯酸树脂乳液、乙酸酯和芳樟醇混合，升温至90-100℃，并在1400-1600r/min的速度下边搅拌边向其中加入纳米二氧化钛和陶瓷微粉，搅拌25-40min后停止搅拌，所得记为混合组分A；
第四步：将第二步所得的混合组分与第三步所得的混合组分A混合，边搅拌边向其中加入剩余原料，升温至110-150℃，保温280-320min，然后冷却至40-50℃时，保温90-150min，再加热至80-100℃，保温50-80min，冷却后即得具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料。
6.根据权利要求5所述的具有阻燃和杀菌功能的建筑涂料的制备方法，其特征在于：所述蒸馏水的加入量为水性环氧树脂乳液质量的23-30%。
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