CN102977746A

CN102977746A - 一种纳米抗油污抗菌自清洁涂料及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN102977746A
Application number: CN2012105708737A
Authority: CN
Inventors: 冯志德; 张荣庆; 孙梦洲; 陈超
Original assignee: GUANGZHOU HUMAN ENGINEERING MATERIAL Co Ltd
Current assignee: QINGYUAN HUIGU NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: CN102977746B

Abstract

本发明公开一种纳米抗油污抗菌自清洁涂料及其制备方法与应用。该涂料包含聚酯树脂40～65%、金红石型纳米级钛白粉10～25%、氨基树脂3～6%、酸催化剂0.3～0.6%、润湿分散剂0.2～0.4%、消泡剂0.1～0.3%、流平剂0.2～0.5%、滑爽剂0.2～0.5%、附着力促进剂0.5～1%、消光粉1～3%、抗菌剂0.3～0.5%、表面活性剂2～4%。将聚酯树脂、金红石型纳米级钛白粉、润湿分散剂和稀释剂混合，在砂磨机磨匀；接着入氨基树脂、酸催化剂、消泡剂、流平剂、滑爽剂、附着力促进剂、消光粉、抗菌剂、表面活性剂和稀释剂，混匀即得该涂料，其具有优良的加工成型性能、抗菌性能和高效的抗油污能力。

Description

一种纳米抗油污抗菌自清洁涂料及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种涂料，特别涉及一种纳米抗油污抗菌自清洁涂料及其制备方法与应用。

背景技术

建筑装饰行业随着近年来的高速发展，人们不但对室内装饰吊顶的美观提出了更高的要求，对其环保性能、抗油污自洁能力、抗菌防霉性能的要求也逐渐升温。辊涂涂装方式，可以收集在涂料固化过程中挥发的有机溶剂，通过燃烧再利用，可以实现零VOC排放，是一种符合环保要求的技术。目前适用于辊涂的抗油污涂料包括氟碳树脂为主体、有机硅树脂为主体和聚酯树脂为主体三种类型，氟碳树脂为主体的制造成本昂贵。有机硅树脂为主体的抗油污涂料加工成型性能差，成品率低。聚酯树脂有优良的加工性能，但是由于其聚酯树脂结构的原因，较氟碳树脂和有机硅树脂的抗油污性能差。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种纳米抗油污抗菌自清洁涂料。

本发明的另一目的在于提供所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：纳米抗油污抗菌自清洁涂料主要包含以下按质量百分比计的成分：

聚酯树脂40～65%、金红石型纳米级钛白粉10～25%、氨基树脂3～6%、酸催化剂0.3～0.6%、润湿分散剂0.2～0.4%、消泡剂0.1～0.3%、流平剂0.2～0.5%、滑爽剂0.2～0.5%、附着力促进剂0.5～1%、消光粉1～3%、抗菌剂0.3～0.5%、表面活性剂2～4%；

所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料，还包含用于使得各成分易于混合的稀释剂，稀释剂的含量为余量；

所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料还包含涂料色浆，优选为油性色浆；色浆的含量以达到所需的颜色为准；

所述的聚酯树脂的分子量为6000～16000，玻璃化温度为10～45℃；

所述的聚酯树脂优选为帝斯曼公司的饱和聚酯树脂Uralac SN800、UralacSN833以及SK公司ES410、ES850中的至少两种；

所述的金红石型纳米级钛白粉优选为平均粒径为0.4μm的钛白粉，优选为杜邦R-902钛白粉；

所述的氨基树脂优选为部分丁醚化氨基树脂和高度甲基醚化氨基树脂中的两种；

所述的部分丁醚化氨基树脂优选为氰特CYMEL659、CYMEL683以及英力士R-757中的一种或两种；

所述的高度甲基醚化氨基树脂优选为CYMEL303LF高甲醚化氨基树脂；

所述的酸催化剂优选为BYK-450封闭型酸催化剂、韩国FTC氨基烤漆降温催化剂B-CAT0025和韩国一心酸催化剂BD7744中的一种或两种；

所述的润湿分散剂优选为醇酸类型分散剂，更优选为DISPER BYK-11分散剂和DISPER BYK-167中的一种或两种；

所述的消泡剂优选为聚丙烯酸酯型消泡剂，更优选为BYK-354和BYK390中的一种或两种；

所述的流平剂优选为聚醚改性二甲基硅氧烷类流平剂，更优选为BYK-306流平剂和EFKA3777流平剂中的一种或两种；

所述的稀释剂优选为丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、正丁醇和丙二醇甲醚中的几种或至少两种；

所述的滑爽剂优选为Clariant聚乙烯蜡9610F；

所述的附着力促进剂优选为海明斯德谦ADP附着力促进剂和赢创德固赛LTH附着力促进剂中的一种或两种；

所述的消光粉优选为慧谷消光粉AD-802；

所述的抗菌剂优选为表面包覆型纳米氧化银，优选为日本S.R商事株式会社SR-T-111；

所述的表面活性剂优选为BYK-3720聚醚改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷。

所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料的制备方法，包含以下步骤：

（1）将聚酯树脂、金红石型纳米级钛白粉、润湿分散剂和稀释剂在砂磨机上充分研磨至涂料细度小于5μm；

（2）接着加入氨基树脂、酸催化剂、消泡剂、流平剂、滑爽剂、附着力促进剂、消光粉、抗菌剂、表面活性剂和稀释剂，充分分散混合搅拌均匀，得到纳米抗油污抗菌自清洁涂料；

其中，各成分在纳米抗油污抗菌自清洁涂料中的质量含量如下：聚酯树脂40～65%、金红石型纳米级钛白粉10～25%、氨基树脂3～6%、酸催化剂0.3～0.6%、润湿分散剂0.2～0.4%、消泡剂0.1～0.3%、流平剂0.2～0.5%、滑爽剂0.2～0.5%、附着力促进剂0.5～1%、消光粉1～3%、抗菌剂0.3～0.5%、表面活性剂2～4%；步骤（1）和步骤（2）中所使用的稀释剂的总和为余量；

当所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料还包含涂料色浆时，涂料色浆在步骤（2）中加入；色浆的含量以达到所需的颜色为准；同时适当调整稀释剂的含量即可；

所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料的应用，是用线棒将所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料均匀涂布在基材上，250℃烘烤固化，得到纳米抗油污抗菌自清洁涂层。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本发明提供的纳米抗油污抗菌自清洁涂料具有优良的加工成型性能、抗菌性能和高效的抗油污能力。抗油污性能表现为油性笔擦拭不残留痕迹，水滴在涂层表面滑落不残留水痕。优异的加工成型性表现为折弯测试0T漆膜完整，无开裂现象。现有技术的有机硅自清洁涂料折弯测试效果差，本发明提供的纳米抗油污抗菌自清洁涂料更加适应天花快速冲压成型的需求，提高成品率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

（1）将聚酯树脂（DSM公司，Uralac SN800）25质量份、聚酯树脂（SK公司，ES410）15质量份，金红石型纳米级钛白粉（杜邦R-902，平均粒径0.4μm）25质量份、润湿分散剂（DISPER BYK-11）0.4质量份和稀释剂（丙二醇甲醚醋酸酯）10质量份混合，在砂磨机上充分研磨1小时，检测涂料细度小于5μm；

（2）加入氨基树脂（CYMEL303LF）1质量份、氨基树脂（CYMEL659）2质量份、酸催化剂（B-CAT0025降温催化剂）0.3质量份、消泡剂（BYK-354）0.1质量份、流平剂（BYK-306）0.2质量份、聚乙烯蜡滑爽剂（Clariant9610F）0.5质量份、附着力促进剂（海明斯德谦ADP）1质量份、二氧化硅消光粉（慧谷AD-802）1质量份、BYK-3720聚醚改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷表面活性剂2质量份和表面包覆型纳米氧化银抗菌剂（S.R商事株式会社SR-T-111）0.5质量份，混合搅拌均匀后，加入按下述方法得到的黄色色浆（以下实施例同）0.4质量份，红色色浆（以下实施例同）0.1质量份，其余为稀释剂（丙二醇甲醚醋酸酯8质量份，二乙二醇丁醚2质量份，正丁醇2质量份，余量为丙二醇甲醚），总量为100质量份。搅拌均匀，得到纳米抗油污抗菌自清洁涂料。

黄色色浆制备方法为：30质量份110号颜料黄，35质量份帝斯曼UralacSN800树脂，1质量份分散剂BYK11，其余为DBE溶剂，总质量为100份，于砂磨机中研磨至细度小于5微米后使用。

红色色浆制备方法为：30质量份177号颜料红，35质量份帝斯曼UralacSN800树脂，1质量份分散剂BYK11，其余为DBE溶剂，总质量为100份，于砂磨机中研磨至细度小于5微米后使用。

（3）用线棒将纳米抗油污抗菌自清洁涂料均匀涂布在基材（0.5mm厚3003型号铝）上，250℃烘烤75秒固化，板温控制到216℃，保持膜厚16～22μm。性能如表1所示。

实施例2

（1）将聚酯树脂（DSM公司，Uralac SN833）25质量份、聚酯树脂（SK公司，ES410）15质量份，聚酯树脂（SK公司，ES850）10质量份，金红石型纳米级钛白粉（杜邦R-902，平均粒径0.4μm）18质量份、润湿分散剂（DISPERBYK-11）0.3质量份和稀释剂（丙二醇甲醚醋酸酯）10质量份混合，在砂磨机上充分研磨1小时，检测涂料细度小于5μm；

（2）加入氨基树脂（CYMEL303LF）2质量份、氨基树脂（CYMEL683）2质量份、酸催化剂（BYK450封闭型酸催化剂）0.5质量份、消泡剂（BYK-354）0.1质量份、消泡剂（BYK-390）0.1质量份、流平剂（BYK-306）0.4质量份、聚乙烯蜡滑爽剂（Clariant9610F）0.3质量份、附着力促进剂（海明斯德谦ADP）0.7质量份、二氧化硅消光粉（慧谷AD-802）1.3质量份、BYK-3720有机硅表面活性剂3质量份和表面包覆型纳米氧化银抗菌剂（S.R商事株式会社SR-T-111）0.4质量份，混合搅拌均匀后，加入配色黄色色浆0.4质量份，红色色浆0.1质量份，其余为稀释剂（丙二醇甲醚醋酸酯3质量份，二乙二醇丁醚2质量份，正丁醇2质量份，其余为丙二醇甲醚），总量为100质量份。搅拌均匀，得到纳米抗油污抗菌自清洁涂料。

（3）操作工艺同实施例1，性能如表1所示。

实施例3

（1）将聚酯树脂（DSM公司，Uralac SN833）35质量份、聚酯树脂（SK公司，ES410）30质量份，金红石型纳米级钛白粉（杜邦R-902，平均粒径0.4μm）10质量份、润湿分散剂（DISPER BYK-167）0.2质量份和稀释剂（丙二醇甲醚醋酸酯）5质量份混合，在砂磨机上充分研磨1小时，检测涂料细度小于5μm；

（2）加入氨基树脂（CYMEL303LF）3质量份、氨基树脂（英力士R-757）3质量份、酸催化剂（BYK-450封闭型酸催化剂）0.4质量份，酸催化剂（韩国一心BD7744）0.2质量份、消泡剂（BYK-354）0.3质量份、流平剂（EFKA3777）0.5质量份、聚乙烯蜡滑爽剂（Clariant9610F）0.2质量份、附着力促进剂（赢创德固赛LTH）0.5质量份、二氧化硅消光粉（慧谷AD-802）1.7质量份、BYK-3720有机硅表面活性剂4质量份和表面包覆型纳米氧化银抗菌剂（S.R商事株式会社SR-T-111）0.3质量份，混合搅拌均匀后，加入配色黄色色浆0.4质量份，红色色浆0.1质量份，其余为稀释剂（二乙二醇丁醚4质量份，其余为丙二醇甲醚），总量为100质量份。搅拌均匀，得到纳米抗油污抗菌自清洁涂料。

（3）操作工艺同实施例1，性能如表1所示。

实施例4

其中消光粉（AD-802）提高至3质量份，聚酯树脂Uralac SN833为20质量分，其余与实施例2相同。性能如表1所示。

实施例5

金红石型纳米级钛白粉（杜邦R-902）10质量份，配色红色色浆5质量份和黄色色浆10质量份，其余与实施例1相同。性能如表1所示。

表1

实施例2与实施例3说明在一定程度内更改聚酯和纳米钛白粉的比例，能够保持其加工性能、抗油污、抗菌性能。

实施例4说明在相对哑的光泽体系，能够保持加工成型性能、抗菌性、抗油污性能。

实施例5说明在深色的色漆中，能够保持加工成型性能、抗菌性、抗油污性能。

对比例1

其中消泡剂（BYK-354）为2质量份、流平剂（EFKA3777）为2质量份，聚酯树脂（SK公司，ES410）为25质量份，其余与实施例3相同，性能如表2所示。

对比例2

其中BYK-3720有机硅表面活性剂减至0质量份，其余与实施例2相同，性能如表2所示。

对比例3

其中加入氨基树脂（CYMEL303LF）2质量份、酸催化剂（B-CAT0025降温催化剂）0.2质量份、其余与实施例1相同，性能如表2所示。

表2

对比例1说明适当量的消泡剂和流平剂对于降低纳米抗油污抗菌自清洁涂层油性记号笔擦拭后笔迹痕迹的残留有明显作用。

对比例2说明有机硅表面活性剂对于增加纳米抗油污抗菌自清洁涂层的水、油接触角有明显作用，对于涂层的油性笔擦拭能力起到关键的作用。对比例3说明恰当的氨基树脂的用量，和搭配对油性记号笔擦拭后笔迹痕迹的残留有明显影响。

可以看出，本发明提供的纳米抗油污抗菌自清洁涂料有优良的加工成型性能、抗菌性以及抗油污自清洁性能。

上述实施例1到实施例5为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种纳米抗油污抗菌自清洁涂料，其特征在于包含以下按质量百分比计的成分：

聚酯树脂40～65%、金红石型纳米级钛白粉10～25%、氨基树脂3～6%、酸催化剂0.3～0.6%、润湿分散剂0.2～0.4%、消泡剂0.1～0.3%、流平剂0.2～0.5%、滑爽剂0.2～0.5%、附着力促进剂0.5～1%、消光粉1～3%、抗菌剂0.3～0.5%、表面活性剂2～4%。

2.根据权利要求1所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料，其特征在于：还包含涂料色浆。

3.根据权利要求1或2所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料，其特征在于：还包含用于使得各成分易于混合的稀释剂。

4.根据权利要求1所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料，其特征在于：

所述的聚酯树脂的分子量为6000～16000，玻璃化温度为10～435℃；

所述的金红石型纳米级钛白粉为平均粒径为0.4μm的钛白粉；

所述的氨基树脂为部分丁醚化氨基树脂和高度甲基醚化氨基树脂中的两种；

所述的润湿分散剂为醇酸类型分散剂；

所述的消泡剂为聚丙烯酸酯型消泡剂；

所述的流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷类流平剂；

所述的抗菌剂为表面包覆型纳米氧化银。

5.根据权利要求4所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料，其特征在于：

所述的聚酯树脂为帝斯曼公司的饱和聚酯树脂Uralac SN800、Uralac SN833以及SK公司ES410、ES850中的至少两种；

所述的金红石型纳米级钛白粉为杜邦R-902钛白粉；

所述的部分丁醚化氨基树脂为氰特CYMEL659、CYMEL683以及英力士R-757中的一种或两种；

所述的高度甲基醚化氨基树脂为CYMEL303LF高甲醚化氨基树脂；

所述的润湿分散剂为DISPER BYK-11分散剂和DISPER BYK-167中的一种或两种；

所述的消泡剂为BYK-354和BYK390中的一种或两种；

所述的流平剂为BYK-306流平剂和EFKA3777流平剂中的一种或两种；

所述的抗菌剂为日本S.R商事株式会社SR-T-111。

6.根据权利要求1所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料，其特征在于：

所述的酸催化剂为BYK-450封闭型酸催化剂、韩国FTC氨基烤漆降温催化剂B-CAT0025和韩国一心酸催化剂BD7744中的一种或两种；

所述的稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、正丁醇和丙二醇甲醚中的几种或至少两种；

所述的滑爽剂为Clariant聚乙烯蜡9610F；

所述的附着力促进剂为海明斯德谦ADP附着力促进剂和赢创德固赛LTH附着力促进剂中的一种或两种；

所述的消光粉为慧谷消光粉AD-802；

所述的表面活性剂为BYK-3720聚醚改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷。

7.权利要求1所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

其中，各成分在纳米抗油污抗菌自清洁涂料中的质量含量如下：聚酯树脂40～65%、金红石型纳米级钛白粉10～25%、氨基树脂3～6%、酸催化剂0.3～0.6%、润湿分散剂0.2～0.4%、消泡剂0.1～0.3%、流平剂0.2～0.5%、滑爽剂0.2～0.5%、附着力促进剂0.5～1%、消光粉1～3%、抗菌剂0.3～0.5%、表面活性剂2～4%；步骤（1）和步骤（2）中所使用的稀释剂的总和为余量。

8.根据权利要求7所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料的制备方法，其特征在于：当所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料还包含涂料色浆时，涂料色浆在步骤（2）中加入。

9.权利要求1所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料的应用，其特征在于包括以下步骤：用线棒将所述的纳米抗油污抗菌自清洁涂料均匀涂布在基材上，250℃烘烤固化，得到纳米抗油污抗菌自清洁涂层。