发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌防霉性能和耐洗刷性能好的抗菌防霉内墙乳胶漆及其制备方法。
本发明的技术方案:抗菌防霉内墙乳胶漆,其特征在于:它由丙烯酸酯乳液、纳米硫浆料、防霉增效剂、颜料、填料、分散剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂、抗冻剂、消泡剂、p H调节剂和去离子水组成,它们的重量百分比为:丙烯酸酯乳液10%-35%、纳米硫浆料1%-15%、防霉增效剂0.05%-1.5%、颜料10%-25%、填料15%-40%、分散剂0.1%-1%、润湿剂0.05%-1%、流平剂0.3%-3%、成膜助剂0.5%-4%、抗冻剂0.5%-5%、消泡剂0.05%-1%、0.01%-2%pH调节剂、去离子水3%-35%,增稠剂包含羟乙基纤维素,羟乙基纤维素所占重量百分比为0.05%-1.5%,除羟乙基纤维素外的增稠剂所占重量百分比为0.3%-3%;所述的纳米硫浆料中纳米硫重量百分含量为10-60%,纳米硫为颗粒状,平均颗粒为30nm。
各组份最佳重量百分比为:丙烯酸酯乳液22%、纳米硫浆料8%、防霉增效剂1%、颜料15%、填料20%、分散剂0.5%、润湿剂0.5%、羟乙基纤维素1%、除羟乙基纤维素外的增稠剂1%、流平剂1%、成膜助剂2%、抗冻剂2%、消泡剂0.5%、1%pH调节剂、去离子水24.5%。
丙烯酸酯乳液为全丙乳液、苯丙共聚乳液、硅丙乳液中任意一种或任意二种以上的混配,任意二种以上的混配时其配比为任意配比。
防霉增效剂为苯并咪唑氨基甲酸甲酯、噻苯咪唑、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、苯氟磺胺、噁唑酮中任意一种或任意二种以上的混配,任意二种以上的混配时其配比为任意配比。
颜料为钛白粉、氧化锌、立德粉、氧化铁黄、耐晒黄、酞菁蓝、群青、酞菁绿、氧化铬绿、氧化铁红、甲苯胺红、碳黑中任意一种或任意二种以上的混配,任意二种以上的混配时其配比为任意配比。
填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、煅烧高岭土、云母粉、硅灰石粉、超细硅酸铝、重晶石粉、石英粉、石棉粉、白碳黑中任意一种或任意二种以上的混配,任意二种以上的混配时其配比为任意配比。
分散剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂、抗冻剂、消泡剂、pH调节剂为乳胶漆生产中常用的助剂。
抗菌防霉内墙乳胶漆的制备方法:包括如下步骤:
(1)纳米硫浆料的制备:
纳米硫浆料,按重量百分比,由以下组分构成:10-60%纳米硫、0.05%-2%羟乙基纤维素、0.1-5%分散剂、0.1-5%润湿剂、5-25%丙烯酸酯乳液、0.1-1%消泡剂、30-80%去离子水,制备工艺:将去离子水加入高速搅拌机中,在200-500rpm低速搅拌下依次加入羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂,混合均匀后,加入纳米硫,加完后1200-1800rpm高速搅拌,再用砂磨机高速分散至纳米硫平均粒度在28-32nm,在200-500rpm低速搅拌下加入丙烯酸酯乳液,过筛后得到纳米硫浆料;
(2)配料:按重量百分比为:丙烯酸酯乳液10%-35%、纳米硫浆料1%-15%、防霉增效剂0.05%-1.5%、颜料10%-25%、填料15%-40%、分散剂0.1%-1%、润湿剂0.05%-1%、流平剂0.3%-3%、成膜助剂0.5%-4%、抗冻剂0.5%-5%、消泡剂0.05%-1%、0.01%-2%、0.01%-2%p H调节剂、去离子水3%-35%,增稠剂包含羟乙基纤维素,羟乙基纤维素所占重量百分比为0.05%-1.5%,除羟乙基纤维素外的增稠剂所占重量百分比为0.3%-3%;配料待用。
(3)制浆:
在低速(200-500rpm)搅拌下依次加入去离子水、羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、纳米硫浆料、防霉增效剂、抗冻剂、消泡剂,混合均匀后,搅拌下缓慢加入颜料和填料,加毕,高速(1200-1800rpm)搅拌,再用砂磨机高速分散至细度≤45μm。
(4)调漆:
在低速(200-500rpm)搅拌下,逐渐加入成膜助剂、丙烯酸酯乳液、p H调节剂,调整乳胶漆p H值在8.7±0.5范围内,用增稠剂和流平剂调整乳胶漆的粘度至23±2mpa.s(25℃),过筛后制成抗菌防霉内墙乳胶漆。
本发明具有良好的抗菌防霉性能和耐洗刷性能,遮盖力强,稳定性好,无毒环保。其特点如下:
(1)本发明使用纳米硫和防霉增效剂进行抗菌防霉,纳米硫粒子易进入霉菌等细胞内部,并通过与防霉增效剂的协同增效作用,药效显著提高,降低了各单一组分的用量,克服了使用单一防霉剂存在的不足。
(2)本发明将平均粒径为30nm的纳米硫配制成纳米硫浆料,这种方法使得纳米硫在涂料中更易分散,解决了纳米粒子在涂料中的纳米级分散问题,且不需高性能的分散设备。
(3)本发明由于纳米硫粒子的比表面积大,表面能高,非常容易与涂层中的其它组分产生化学键合,使得耐洗刷性能成倍提高。
具体实施方式
本发明所涉及的比例均为重量百分比。
抗菌防霉内墙乳胶漆的评价方法:
(1)根据国标GB/T9756-2001《合成树脂乳液内墙涂料》检测涂料产品质量。
(2)根据国标GB18582-2001《室内装饰装修材料.内强涂料中有害物质限量》测定有害物质限量。
(3)根据国标GB1741-79(89)《涂料耐霉菌测定法》测定涂膜的防霉性能。
(4)根据《消毒技术规范》第二部分《消毒产品检验技术规范》测定涂料的抗菌性能。
实施例1:
先制备纳米硫浆料:将52%去离子水加入高速搅拌机中,在低速(200-500rpm)搅拌下依次加入0.2%羟乙基纤维素、2.5%分散剂MF、1.5%润湿剂Triton CF-10、0.3%消泡剂BYK-011,混合均匀后,加入30%纳米硫,加完后高速(1200-1800rpm)搅拌,再用砂磨机高速分散至纳米硫平均粒度约30nm,在低速(200-500rpm)搅拌下加入15%苯丙共聚乳液,得到纳米硫浆料;
将24%去离子水先加入高速分散机的容器中,在低速(300rpm)搅拌下依次加入0.3%羟乙基纤维素、0.5%分散剂SN-5040、0.3%AMP-95、0.3%润湿剂Triton CF-10、3.5%纳米硫浆料(纳米硫含量为30%)、0.2%防霉增效剂(重量百分含量为40%的2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮分散体)、2%抗冻剂乙二醇、0.4%消泡剂BYK-011,混合均匀后,搅拌下缓慢加入15%钛白粉、15%重质碳酸钙、10%轻质碳酸钙,加毕,高速(1400rpm)搅拌,再用砂磨机高速分散至细度≤45μm。在低速(300rpm)搅拌下,逐渐加入1%成膜助剂醇酯-12、25%苯丙共聚乳液、0.5%p H调节剂氨水,调整乳胶漆p H值在8.7±0.5范围内,用1%增稠剂ACRYSOL ASE-60和1%流平剂ACRYSOL RM-2020调整乳胶漆的粘度至23±2mpa.s(25℃),过筛后制成抗菌防霉内墙乳胶漆。
上述制备的抗菌防霉内墙乳胶漆测试结果:
检验项目 |
检验结果 |
容器中状态 |
无硬块,搅拌后呈均匀状态 |
施工性 |
刷涂二道无障碍 |
干燥时间/h |
<2 |
涂膜外观 |
正常 |
低温稳定性 |
不变质 |
对比率 |
0.98 |
耐碱性 |
无异常 |
耐洗刷性/次 |
8000 |
挥发性有机化合物g/L |
59 |
游离甲醛g/kg |
0 |
可溶性铅 |
0 |
可溶性镉 |
0 |
可溶性铬 |
0 |
可溶性汞 |
0 |
抗菌性能 |
大肠杆菌抑菌率为92%金黄色葡萄球菌抑菌率为93%白色念珠菌抑菌率92% |
防霉性能 |
28天长霉程度为0级 |
急性毒性试验 |
LD50:7772mg/kg,为实际无毒级 |
实施例2:
抗菌防霉内墙乳胶漆,它由全丙乳液、纳米硫浆料、苯并咪唑氨基甲酸甲酯、钛白粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、氧化锌、滑石粉、分散剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂、抗冻剂、消泡剂、pH调节剂和去离子水组成,所述的增稠剂包含羟乙基纤维素,它们的重量百分比为全丙乳液为20%、纳米硫浆料10%、苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.05%、羟乙基纤维素0.05%、钛白粉20%、重质碳酸钙10%、轻质碳酸钙7.5%、氧化锌2.5%、滑石粉5%、分散剂0.1%、润湿剂0.05%、增稠剂0.3%、流平剂0.3%、成膜助剂0.5%、抗冻剂0.5%、消泡剂0.05%、0.01%pH调节剂、去离子水23.09%。其中纳米硫浆料中纳米硫含量为25%。
其制备方法包括如下步骤:
(1)纳米硫浆料的制备:其制备方法与实施例1基本相同,只是纳米硫含量为25%。
(2)配料:按重量百分比为全丙乳液为20%、纳米硫浆料10%、苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.05%、羟乙基纤维素0.05%、钛白粉20%、重质碳酸钙10%、轻质碳酸钙7.5%、氧化锌2.5%、滑石粉10%、分散剂0.1%、润湿剂0.05%、增稠剂0.3%、流平剂0.3%、成膜助剂0.5%、抗冻剂0.5%、消泡剂0.05%、0.01%pH调节剂、去离子水23.09%,配料待用。
(3)制浆:
在低速(200-500rpm)搅拌下依次加入去离子水、羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、纳米硫浆料、苯并咪唑氨基甲酸甲酯、抗冻剂、消泡剂,混合均匀后,搅拌下缓慢加入钛白粉,重质碳酸钙,轻质碳酸钙,氧化锌和滑石粉,加毕,高速(1200-1800rpm)搅拌,再用砂磨机高速分散至细度≤50μm。
(4)调漆:
在低速(200-500rpm)搅拌下,逐渐加入成膜助剂、全丙乳液、pH调节剂,调整乳胶漆p H值在8.7±0.5范围内,用增稠剂和流平剂调整乳胶漆的粘度至23±2mpa.s(25℃),过筛后制成抗菌防霉内墙乳胶漆。
实施例3:
抗菌防霉内墙乳胶漆,它由苯丙共聚乳液、纳米硫浆料、噻苯咪唑、钛白粉、立德粉、重质碳酸钙、煅烧高岭土、分散剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂、抗冻剂、消泡剂、pH调节剂和去离子水组成,所述的增稠剂包含羟乙基纤维素,它们的重量百分比为苯丙共聚乳液为15%、纳米硫浆料1%、噻苯咪唑1.5%、羟乙基纤维素1.5%、钛白粉15%、立德粉5%、重质碳酸钙15%、煅烧高岭土5%、分散剂1%、润湿剂1%、增稠剂3%、流平剂3%、成膜助剂4%、抗冻剂5%、消泡剂0.5%、0.5%pH调节剂、去离子水23%。其中纳米硫浆料中纳米硫含量为60%。
其制备方法:包括如下步骤:
(1)纳米硫浆料的制备:其制备方法与实施例1基本相同,只是纳米硫含量为60%。
(2)配料:按重量百分比为苯丙共聚乳液为15%、纳米硫浆料1%、噻苯咪唑1.5%、羟乙基纤维素1.5%、钛白粉15%、立德粉5%、重质碳酸钙15%、煅烧高岭土5%、分散剂1%、润湿剂1%、增稠剂3%、流平剂3%、成膜助剂4%、抗冻剂5%、消泡剂0.5%、0.5%pH调节剂、去离子水23%。其中纳米硫浆料中纳米硫含量为60%,配料待用。
(3)制浆:
在低速(200-500rpm)搅拌下依次加入去离子水、羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、纳米硫浆料、噻苯咪唑、抗冻剂、消泡剂,混合均匀后,搅拌下缓慢加入钛白粉,立德粉,重质碳酸钙,煅烧高岭土,加毕,高速(1200-1800rpm)搅拌,再用砂磨机高速分散至细度≤45μm。
(4)调漆:
在低速(200-500rpm)搅拌下,逐渐加入成膜助剂、苯丙共聚乳液、pH调节剂,调整乳胶漆p H值在8.7±0.5范围内,用增稠剂和流平剂调整乳胶漆的粘度至23±2mpa.s(25℃),过筛后制成抗菌防霉内墙乳胶漆。
实施例4:
抗菌防霉内墙乳胶漆,它由苯丙共聚乳液、硅丙乳液、纳米硫浆料、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、羟乙基纤维素、钛白粉、重质碳酸钙、云母粉、硅灰石粉、氧化铁黄、耐晒黄、分散剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂、抗冻剂、消泡剂、pH调节剂和去离子水组成,它们的重量百分比为苯丙共聚乳液10%、硅丙乳液为10%、纳米硫浆料10%、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.5%、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮0.5%、羟乙基纤维素1%、钛白粉12%、重质碳酸钙10%、云母粉3%、硅灰石粉2%、氧化铁黄2%、耐晒黄1%、分散剂1%、润湿剂1%、增稠剂3%、流平剂3%、成膜助剂2%、抗冻剂3%、消泡剂1%、2%pH调节剂、去离子水22%。其中纳米硫浆料中纳米硫含量为50%。
其制备方法:包括如下步骤:
(1)纳米硫浆料的制备:其制备方法与实施例1基本相同,只是纳米硫含量为50%。
(2)配料:按重量百分比为苯丙共聚乳液10%、硅丙乳液为10%、纳米硫浆料10%、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.5%、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮0.5%、羟乙基纤维素1%、钛白粉12%、重质碳酸钙10%、云母粉3%、硅灰石粉2%、氧化铁黄2%、耐晒黄1%、分散剂1%、润湿剂1%、增稠剂3%、流平剂3%、成膜助剂2%、抗冻剂3%、消泡剂1%、2%pH调节剂、去离子水22%,配料待用。
(3)制浆:
在低速(200-500rpm)搅拌下依次加入去离子水、羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、纳米硫浆料、防霉增效剂、抗冻剂、消泡剂,混合均匀后,搅拌下缓慢加入颜料和填料,加毕,高速(1200-1800rpm)搅拌,再用砂磨机高速分散至细度≤50μm。
(4)调漆:
在低速(200-500rpm)搅拌下,逐渐加入成膜助剂、丙烯酸酯乳液、pH调节剂,调整乳胶漆p H值在8.7±0.5范围内,用增稠剂和流平剂调整乳胶漆的粘度至23±2mpa.s(25℃),过筛后制成抗菌防霉内墙乳胶漆。
实施例5:
抗菌防霉内墙乳胶漆,它由苯丙共聚乳液、纳米硫浆料、苯氟磺胺、噁唑酮、羟乙基纤维素、钛白粉、超细硅酸铝、重晶石粉、氧化铁红、分散剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂、抗冻剂、消泡剂、pH调节剂和去离子水组成,各组份重量百分比为苯丙共聚乳液为20%、纳米硫浆料8%、苯氟磺胺0.5%、噁唑酮0.5%、羟乙基纤维素1%、钛白粉12%、超细硅酸铝15%、重晶石粉5%、氧化铁红5%、分散剂0.5%、润湿剂0.5%、增稠剂1%、流平剂1%、成膜助剂2%、抗冻剂2%、消泡剂0.5%、1%pH调节剂、去离子水24.5%。其中纳米硫浆料中纳米硫含量为40%。
其制备方法:包括如下步骤:
(1)纳米硫浆料的制备:其制备方法与实施例1基本相同,只是纳米硫含量为40%。
(2)配料:重量百分比为苯丙共聚乳液为22%、纳米硫浆料8%、苯氟磺胺0.5%、噁唑酮0.5%、羟乙基纤维素1%、钛白粉12%、超细硅酸铝15%、重晶石粉5%、氧化铁红5%、分散剂0.5%、润湿剂0.5%、增稠剂1%、流平剂1%、成膜助剂2%、抗冻剂2%、消泡剂0.5%、1%p H调节剂、去离子水24.5%,配料待用。
(3)制浆:
在低速(200-500rpm)搅拌下依次加入去离子水、羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、纳米硫浆料、防霉增效剂、抗冻剂、消泡剂,混合均匀后,搅拌下缓慢加入颜料和填料,加毕,高速(1200-1800rpm)搅拌,再用砂磨机高速分散至细度≤50μm。
(4)调漆:
在低速(200-500rpm)搅拌下,逐渐加入成膜助剂、丙烯酸酯乳液、pH调节剂,调整乳胶漆pH值在8.7±0.5范围内,用增稠剂和流平剂调整乳胶漆的粘度至23±2mpa.s(25℃),过筛后制成抗菌防霉内墙乳胶漆。