CN103374273B - 低voc环保抗菌乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低VOC环保抗菌乳胶漆的配方，包括丙烯酸酯乳液、无机纳米复合金属及金属氧化物水浆、颜料、填料、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、PH值调节剂和去离子水，按照重量百分比为：丙烯酸酯乳液30‑45％，无机纳米复合金属及金属氧化物水浆0.1‑0.3％，颜料17‑22％，填料15‑40％，分散剂0.5‑1％，润湿剂0.1‑0.3％，增稠剂0.5‑1％，消泡剂0.1‑0.3％，PH值调节剂0.02‑0.05％，去离子水18‑30％。本发明还提供了一种低VOC环保抗菌乳胶漆的配方的制备方法。本发明具有极低的VOC含量，对人体危害降到最低点，同时可以有效的抑制和杀灭有害菌类，降低细菌在室内生长和传播的空间和渠道，达到保护人体健康的目的，且具备常规乳胶漆所具备的基本性能，同时还具有高效的抗菌抑菌作用和极低的VOC含量，安全环保。

Description

低VOC环保抗菌乳胶漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂料配方及其制备方法，具体涉及一种低VOC环保抗菌乳胶漆配方及其制备方法。

背景技术

环保和健康是今天消费者十分重视的两个方面，挥发性有机化合物(简称VOC)对人体的危害是不容置疑的，同时由于现代生活的空间越来越密闭，室内有害菌的存在对人体的危害巨大，使用传统的杀菌消毒办法，费工费时、有二次污染且保持时限短等弊病；如专利号2009100696619的发明专利公开一种内墙抗菌乳胶漆及其制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种降低对人体危害、并能有效的抑制和杀灭有害菌类的低VOC环保抗菌乳胶漆的配方。

本发明的另外一个目的在于提供一种制备上述低VOC环保抗菌乳胶漆的配方的方法。

一种低VOC环保抗菌乳胶漆配方，包括丙烯酸酯乳液、无机纳米复合金属及金属氧化物水浆、颜料、填料、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、PH值调节剂和去离子水，按照重量百分比为：丙烯酸酯乳液30-45％，无机纳米复合金属及金属氧化物水浆0.1-0.3％，颜料17-22％，填料15-40％，分散剂0.5-1％，润湿剂0.1-0.3％，增稠剂0.5-1％，消泡剂0.1-0.3％，PH值调节剂0.02-0.05％，去离子水18-30％。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述无机纳米复合金属及金属氧化物水浆包括离子水、分散剂、润湿剂、稀土氧化物、纳米银、纳米二氧化钛以及硅藻土，按照重量百分比为：离子水48％，分散剂1.5％，润湿剂0.5％，稀土氧化物15％，纳米银为10％，纳米二氧化钛为10％，硅藻土15％。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述无机纳米复合金属及金属氧化物水浆通过以下方法制作：

第一步、将去离子水置于分散罐中，在200-300转/分钟的搅拌速度下，加入分散剂、润湿剂，混合均匀；

第二步、依次加入稀土氧化物、纳米银和纳米二氧化钛，搅拌30-40分钟；

第三步、使用超声波分散至细度小于5微米；

第四步、在500-600转/分钟搅拌速度下，加入硅藻土，搅拌10-15分钟，然后停止搅拌，静置12-14小时；

第五步、重新开启搅拌，在1000-1200转/分钟的搅拌速度下搅拌60-80分钟；

第六步、通过120目滤网过滤，得出无机纳米复合金属及金属氧化物水浆。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述丙烯酸酯乳液为通过低VOC核壳技术制作的聚合丙烯酸酯乳液。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述颜料为金红石型钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、酞青兰、酞青绿中的任意一种或任意两种以上混配。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述填料为重质碳酸钙、滑石粉、煅烧高岭土、硅灰石粉、重晶石粉、硅藻土中的任意一种或任意两种以上混配。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述任意两种以上的混配比例为任意比例。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述分散剂为丙烯酸类共聚物。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，润湿剂为不含烷基苯酚环氧酯的非离子润湿剂。

优选的，本发明的低VOC环保抗菌乳胶漆配方，所述PH值调节剂为氢氧化钾与氢氧化钠按照重量比为1∶1的混合物。

一种制备上述低VOC环保抗菌乳胶漆的配方的方法，包括以下步骤：

第一步、所述配料过程：

按照低VOC环保抗菌乳胶漆的配方准备所有配料；

第二、所述分散过程：

首先，在分散罐中按比例加入去离子水，在200-300转/分钟的搅拌速度下分别加入分散剂、润湿剂、消泡剂、PH值调节剂、无机纳米复合金属及金属氧化物水浆，充分混合5-8分钟后停止搅拌并浸泡30-40分钟；

然后，开启搅拌，在200-600转/分钟的搅拌速度下，缓慢加入颜料和填料，全部加入后，在1000-1200转/分钟搅拌速度下搅拌60-80分钟。再经过砂磨机研磨至细度小于30微米；

第三步、所述调漆过程：

在400-600转/分钟的搅拌速度下，依次加入丙烯酸酯乳液、增稠剂，加入完毕后，再在800-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌30-40分钟，并过100目滤网。

在采用上述配方和制备方法后，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用核壳技术聚合的低VOC丙烯酸酯乳液，成膜过程中不需要再加入属VOC范畴成膜助剂和辅助成膜助剂，可降低乳胶漆中VOC含量80％以上，达到优异的环保性能；

2、本发明采用无机纳米复合金属及金属氧化物水浆，该抗菌剂为无机物，具有优异的持久性和安全性，使用纳米级粒子并进行复配，在达到高效抗菌的同时可降低抗菌剂的用量，保证乳胶漆常规性能不被破坏；

3、本发明在颜料选用上避免使用含铅、铬、镉等重金属颜料，无机纳米复合金属及金属氧化物水浆既可以由漆膜抗菌作用又可做罐内防腐，可不加入防腐剂，避免带入甲醛、汞等有害物质，润湿剂使用不含烷基苯酚环氧酯的非离子润湿剂，可保证全方位的环保；

4、本发明具有极低的VOC含量，对人体危害降到最低点，同时可以有效的抑制和杀灭有害菌类，降低细菌在室内生长和传播的空间和渠道，达到保护人体健康的目的，该乳胶漆具备常规乳胶漆所具备的基本性能，同时还必须具有高效的抗菌抑菌作用和极低的VOC含量，安全环保。

具体实施方式

下面通过具体实施例来对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

在本发明实施之前，首先制作无机纳米复合金属及金属氧化物水浆，按照重量百分比为：离子水48％，分散剂1.5％，润湿剂0.5％，稀土氧化物15％，纳米银为10％，纳米二氧化钛为10％，硅藻土15％，并通过以下方法制作：

第一步、将去离子水置于分散罐中，在200-300转/分钟的搅拌速度下，加入分散剂、润湿剂，混合均匀；

第二步、依次加入稀土氧化物、纳米银和纳米二氧化钛，搅拌30-40分钟；

第三步、使用超声波分散至细度小于5微米；

第四步、在500-600转/分钟搅拌速度下，加入硅藻土，搅拌10-15分钟，然后停止搅拌，静置12-14小时；

第五步、重新开启搅拌，在1000-1200转/分钟的搅拌速度下搅拌60-80分钟；

第六步、通过120目滤网过滤，得出无机纳米复合金属及金属氧化物水浆。

通过这样制作出来的无机纳米复合金属及金属氧化物水浆，其技术性能对比：

依据GB/T21866-2008，对比传统工艺抗菌材料与无机纳米复合金属及金属氧化物水浆制备的涂料在抗菌性能上的不同测试，如果如下：

1、按相同数量添加对比数据见表一：

表一

抗菌材料	添加数量	抗细菌性能	抗细菌耐久性能
				稀土氧化物水浆	0.2％	70％	70％
纳米银水浆	0.2％	100％	75％
				纳米二氧化钛水浆	0.2％	99.9％	60％
无机纳米复合金属及金属氧化物水浆	0.2％	99.9％	99％

2、按达到初期99.9％抗菌率所需抗菌材料量，数据见表二：

表二

从以上表一、表二的数据可以看出，无机纳米复合金属及金属氧化物水浆作为抗菌材料在乳胶漆从性能上以及经济效益上的最佳选择。

选用以上的无机纳米复合金属及金属氧化物水浆作为抗菌材料，制作低VOC环保抗菌乳胶漆。

一种低VOC环保抗菌乳胶漆配方，按重量百分比为：去离子水20％，分散剂0.87％，润湿剂0.2％，消泡剂0.2％，PH值调节剂0.03％，无机纳米复合金属及金属氧化物水浆0.2％，丙烯酸酯乳液35％，金红石型钛白粉17.5％，重质碳酸钙20％，氧化铁黄1.5％，重晶石粉4％，增稠剂0.6％。

其制备方法，包括步骤如下：

第一步、在分散罐中按比例加入去离子水，在200-300转/分钟的搅拌速度下加入分散剂、润湿剂、消泡剂，PH值调节剂、无机纳米复合金属及金属氧化物水浆，完毕后，混合5-8分钟至均匀，停止搅拌浸泡30-40分钟。

第二步、开启搅拌，在200-600转/分钟的搅拌速度下，缓慢加入颜料和填料，全部加入后，在1000-1200转/分钟搅拌60-80分钟。

第三步、经过砂磨机研磨至细度小于30微米。

第四步、在400-600转/分钟的转速下，依次加入丙烯酸酯乳液、增稠剂，加入完毕后，再在800-1000转/分钟的转速下搅拌30-40分钟。

第五步、过100目滤网过滤，然后进行包装得到最后的低VOC环保抗菌乳胶漆。

最后通过对比检测，其性能与其他性能对比结果见表三：

表三

从以上数据，可以看出，使用本发明的配方及方法制作出的低VOC环保抗菌乳胶漆相比其他产品在抗菌性能、抗菌耐久性能、耐洗刷性以及耐碱性高。

实施例二

本实施例子采用实施例一中制作的无机纳米复合金属及金属氧化物水浆为抗菌材料，其低VOC环保抗菌乳胶漆仅在配方上有差异。

低VOC环保抗菌乳胶漆，按重量为：去离子水18％，分散剂0.6％，润湿剂0.2％，消泡剂0.2％，PH值调节剂0.04％，无机纳米复合金属及金属氧化物水浆0.3％，丙烯酸酯乳液45％，金红石型钛白粉22％，煅烧高岭土3％，硅藻土5％，重晶石粉5％，增稠剂0.66％。

其制备方法，包括步骤如下：

第一步、在分散罐中按比例加入去离子水，在200-300转/分钟的搅拌速度下加入分散剂、润湿剂、消泡剂，PH值调节剂、无机纳米复合金属及金属氧化物水浆，完毕后，混合5-8分钟至均匀，停止搅拌浸泡30-40分钟。

第二步、开启搅拌，在200-600转/分钟的搅拌速度下，缓慢加入颜料和填料，全部加入后，在1000-1200转/分钟搅拌60-80分钟。

第三步、经过砂磨机研磨至细度小于30微米。

第四步、在400-600转/分钟的转速下，依次加入丙烯酸酯乳液、增稠剂，加入完毕后，再在800-1000转/分钟的转速下搅拌30-40分钟。

第五步、过100目滤网过滤，然后进行包装得到最后的低VOC环保抗菌乳胶漆。

最后通过对比检测，其性能与其他性能对比结果见表四：

表四

	抗细菌性能	抗细菌耐久性能	耐洗刷性	耐碱性
					本产品	100％	99.5％	10000次	48小时
其他产品	96％	92％	3000次	24小时

同样，从以上数据，可以看出，使用本发明的配方及方法制作出的低VOC环保抗菌乳胶漆相比其他产品在抗菌性能、抗菌耐久性能、耐洗刷性以及耐碱性高。

上述实施例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，而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 (10)

1.一种低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：包括丙烯酸酯乳液、无机纳米复合金属及金属氧化物水浆、颜料、填料、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、PH值调节剂和去离子水，按照重量百分比为：丙烯酸酯乳液30-45％，无机纳米复合金属及金属氧化物水浆0.1-0.3％，颜料17-22％，填料15-40％，分散剂0.5-1％，润湿剂0.1-0.3％，增稠剂0.5-1％，消泡剂0.1-0.3％， pH值调节剂0.02-0.05％，去离子水18-30％；

所述无机纳米复合金属及金属氧化物水浆包括离子水、分散剂、润湿剂、稀土氧化物、纳米银、纳米二氧化钛以及硅藻土，按照重量百分比为：离子水48％，分散剂1.5％，润湿剂0.5％，稀土氧化物15％，纳米银为10％，纳米二氧化钛为10％，硅藻土15％。

2.根据权利要求1所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：所述无机纳米复合金属及金属氧化物水浆通过以下方法制作：

2.1、将去离子水置于分散罐中，在200-300转/分钟的搅拌速度下，加入分散剂、润湿剂，混合均匀；

2.2、依次加入稀土氧化物、纳米银和纳米二氧化钛，搅拌30-40分钟；

2.3、使用超声波分散至细度小于5微米；

2.4、在500-600转/分钟搅拌速度下，加入硅藻土，搅拌10-15分钟，然后停止搅拌，静置12-14小时；

2.5、重新开启搅拌，在1000-1200转/分钟的搅拌速度下搅拌60-80分钟；

2.6、通过120目滤网过滤，得出无机纳米复合金属及金属氧化物水浆。

3.根据权利要求2所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：所述丙烯酸酯乳液为低VOC核壳技术制作的聚合丙烯酸酯乳液。

4.根据权利要求3所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：所述颜料为金红石型钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、酞青兰、酞青绿中的任意一种或任意两种以上混配。

5.根据权利要求4所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：所述填料为重质碳酸钙、滑石粉、煅烧高岭土、硅灰石粉、重晶石粉、硅藻土中的任意一种或任意两种以上混配。

6.根据权利要求4或5所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：所述任意两种以上的混配比例为任意比例。

7.根据权利要求6所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：所述分散剂为丙烯酸类共聚物。

8.根据权利要求7所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：润湿剂为不含烷基苯酚环氧酯的非离子润湿剂。

9.根据权利要求8所述的低VOC环保抗菌乳胶漆，其特征在于：所述pH值调节剂为氢氧化钾与氢氧化钠按照重量比为1：1的混合物。

10.根据权利要求1所述的一种低VOC环保抗菌乳胶漆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

10.1、配料过程：

按照低VOC环保抗菌乳胶漆的配方准备所有配料；

10.2、分散过程：

首先，在分散罐中按比例加入去离子水，在200-300转/分钟的搅拌速度下分别加入分散剂、润湿剂、消泡剂、 pH值调节剂、无机纳米复合金属及金属氧化物水浆，充分混合5-8分钟后停止搅拌并浸泡30-40分钟；

然后，开启搅拌，在200-600转/分钟的搅拌速度下，缓慢加入颜料和填料，全部加入后，在1000-1200转/分钟搅拌速度下搅拌60-80分钟，再经过砂磨机研磨至细度小于30微米；

10.3、调漆过程：

在400-600转/分钟的搅拌速度下，依次加入丙烯酸酯乳液、增稠剂，加入完毕后，再在800-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌30-40分钟，并过100目滤网。