CN105199462A - 植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆及其制备方法。该内墙乳胶漆包括如下重量份的组分：聚合物乳液120-150份、羟乙基纤维素3-5份、植物性复合纳米杀菌粉2-5份、防冻剂15-25份、成膜助剂7-9份、增稠剂3-6份、流平剂3-5份、填料180-220份、水350-450份。本发明通过调整配方结构，加入植物性复合纳米杀菌粉，其中的组分植物性复合纳米杀菌粉通过廉价易得的马齿苋、松针、香樟树、侧柏、雪松等经红外脱水技术和纳米生产技术制备而成。该杀菌粉属于绿色、环保、健康型杀菌材料，对人体无毒无害，本发明的内墙乳胶漆成本低廉，杀菌抑菌、防霉、驱虫高效并持久，实用性强，应用前景广泛。

Description

植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及内墙乳胶漆技术领域，特别公开一种植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆及其制备方法。

背景技术

我们的生活环境中到处存在着病毒和细菌，它们对人体的健康存在威胁；另外害虫如蚊、蝇、蟑螂、跳蚤、臭虫及螨等会传播疾病，也影响人们的身体健康。对此，人类也在不断地发展杀菌驱虫技术。例如涂料行业中就存在着杀菌涂料的技术分支。

抗菌涂料中抗菌剂通常为无机抗菌剂例如银离子等、有机抗菌剂例如季铵盐系抗菌剂、天然抗菌剂例如壳聚糖及其衍生物，山梨酸等。虽然银离子杀菌剂的杀菌抗菌防霉能力较强，但是研究表明人体长期接触纳米银会对身体造成一定的伤害，如果误吃纳米银颗粒，更是会对人体的肝脏造成严重危害。因此，对于有婴幼儿活动和接触的室内装饰装修，内墙乳胶漆就不适合使用纳米银离子杀菌剂。季铵盐系抗菌剂同样存在着一定的毒性，而壳聚糖及其衍生物，山梨酸等的杀菌能力不够强，因此也不建议添加到内墙涂料中。

专利CN1045308043A公开了一种含有苯丙乳液、羟乙基纤维素和壳聚糖等的环保保温建筑涂料，其具有抑菌效果，但是如前所述，壳聚糖等天然抑菌剂的杀菌能力不够强。专利CN104449165A、CN104387856A、CN104387859A、CN104371436A、CN103834242A均公开了含有羟乙基纤维素、苯丙乳液和/或丙烯酸酯乳液、防霉剂和/或杀菌剂的内墙乳胶漆，这些内墙涂料均具有防霉和/或杀菌效果，但是它们使用的均为有机防霉剂和/或杀菌剂，这些物质不够环保安全，具有一定的毒性。

专利CN102304305A公开了一种含有柿子皮提取物的除甲醛涂料，该涂料也能够抑菌，去除甲醛，但是涂料中柿子皮提取物含量较大，成本较高，并且由于提取物中有效成分容易挥发，该涂料的抑菌持久性还不够。

因此，急需一种安全环保、对人体健康伤害极小、高效和持久地杀菌抗菌和驱虫的内墙乳胶漆。该漆基本不会影响人体健康，还能高效、持久地杀菌抗菌、驱虫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其含有经红外辐射脱水技术和纳米研磨生产技术制成的植物性复合纳米杀菌粉。该内墙乳胶漆安全环保、能高效和持久杀菌抗菌、驱虫。

本发明的另一个目的在于提供一种制备植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆的方法。该制备方法操作简单，可产业化生产。

本发明提供一种植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其含有如下重量份的组分：聚合物乳液120-150份、羟乙基纤维素3-5份、植物性复合纳米杀菌粉2-5份、防冻剂15-25份、成膜助剂7-9份、增稠剂3-6份、流平剂3-5份、填料180-220份、水350-450份。

其中，聚合物乳液可以为常规的用于涂料的各种乳液，优选苯丙乳液和/或纯丙乳液(即丙烯酸酯乳液)。其中苯丙乳液粒径细小，粘度适宜，漆膜坚硬、耐碱、耐擦洗性和钙离子稳定好性，粘结强度高，附着力强，填料承载力好，颜料的展色性和各种稳定性好等特点。相应的乳液涂膜耐化学性、耐洗刷性、流平性好，且较为环保。

对于羟乙基纤维素，其是一种非离子型的表面活性剂，具有增稠、悬浮、粘合、浮化、成膜、分散、保水及提供保护胶体的作用。其保水能力比甲基纤维素高出一倍,具有较好的流动调节性；分散能力与公认的甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素相比分散能力最差,但保护胶体能力最强；具有大范围的溶解性、粘度特性、非热凝胶性；可与大范围内的其他水溶性聚合物、表面活性剂、盐共存,是含高浓度电解质溶液的一种优良的胶体增稠剂。羟乙基纤维素优选肥城雨田化工的羟乙基纤维素。

对于植物性复合纳米杀菌粉，较佳的，其含有纳米马齿苋粉、纳米香樟树粉、纳米雪松粉、纳米松针粉、纳米侧柏粉中的一种或多种，由相应植物经红外辐射脱水技术和纳米生产技术制成。

更优选的，所述的植物性复合纳米杀菌粉中各原料重量份配比为纳米马齿苋粉：纳米香樟树粉：纳米雪松粉：纳米松针粉：纳米侧柏粉＝1-5：1-3：0-3：1-3：0-2。更佳的，纳米粉的粒径为40-100nm。

马齿笕在我国随处可见，它功效众多：居家能驱虫，食用能清热解毒、益气补虚，可用于治疗多种病症。马齿笕中的醇提取物对大肠杆菌、变形杆菌、痢疾杆菌、伤寒、副伤寒杆菌有高度的抑制作用，对金黄色葡萄球菌、真菌如奥杜盎小芽胞癣菌、结核杆菌也有不同程度的抑制作用，可用于各种炎症的辅助治疗，素有“天然抗生素”之称。

松针，现代医学研究表明，新鲜松针中有65种组分，其主要成份是烷烃、烯酸、烯酮、甾醇类，而干枯松针的组分有44种，其主要成分是烷酸、酮类、酯类以及甾醇类物质，其中甾醇类物质的含量比较高。干枯松针中的组分存在形式相对比较稳定。松针挥发油类有祛痰、健胃、驱风、解热、利尿、镇痛、驱虫、抗菌、抗病毒等作用，可治上呼吸道慢性感染，同时，松针粉中含有植物杀菌素和维生素，具有防病抗病的功效，能有效的抵御人体疾病的发生。

香樟树的植物全体均有樟脑香气，可提制樟脑和樟油。香樟树对氯气、二氧化硫、臭氧及氟气等有害气体具有抗性，其散发的特殊香味能有效驱蚊蝇、驱虫。香樟树的叶、枝干、树皮、树根等含挥发油，其主要成分是樟脑(54.54％)，还有1，8-桉叶素和少量α-松油醇、β-蒎烯、α-蒎烯、牻牛儿醛、α-水芹烯、樟烯、龙及、橙花醛等。据《陆川本草》记载，香樟树的叶、枝干、树皮、树根等具有杀虫、杀菌，治疥癣的功效。

侧柏的叶和枝入药，可收敛止血、利尿健胃、解毒散瘀；种子有安神、滋补强壮之效。侧柏精油具有抗菌消炎、收敛、利尿、柔软、化痰、杀霉菌等功效。

雪松木中含有非常丰富的精油，雪松油的主要成分包含A-Cedrene、B-Cedrene、Thujopsene、Sesquiterpenes、雪松醇及韦德醇。雪松油具有抗脂漏、防腐、杀菌、补虚、收敛、利尿、调经、祛痰、杀虫及镇静等医疗功效。

植物精油或植物提取物，具有一定的挥发性，若滴于物体表面可在24-48小时内挥发完毕，无法保持持久性。因此如何保证精油和提取物的杀菌抗菌防霉驱虫的功效水平，又保证这些性能的持久性，就显得非常关键。

经过不断实践和摸索，发现利用红外脱水技术，把以上各种植株的新鲜叶片、枝干根系等洗净切片后经过红外辐射加热快速脱水干燥，可以实现叶片、枝干中所含的水分迅速降低、而植株叶片、枝干中的各种精油和有效成分损失很小的效果。红外辐射脱水技术有利于精油和有效成分继续存留在植株的叶片、枝干和根系中，然后经纳米粉碎研磨设备进行研磨粉碎，最终得到具有纳米级粒径的纳米马齿笕粉、纳米松针粉、纳米香樟树粉、纳米侧柏粉和纳米雪松粉。把这些纳米级的植物杀菌驱虫粉末中的两种或两种以上按一定比例混合，精制成植物性复合纳米杀菌粉添加到涂料中，使得涂料具有高效持续的杀菌、抗菌、防霉、驱虫功效。

本发明采用的以上具有杀菌、抗菌、驱虫、防腐的植物盛产于我国各地，在广西、江西、福建、台湾、湖南、湖北、四川、云南等地均盛产，同时中国多地有人工栽培，属于可再生资源，来源广泛、易于获取和购买，不存在物料紧缺和难获取、购买的问题，并且成本也较为低廉。

本发明的内墙乳胶漆添加了经红外脱水技术和纳米生产技术相结合制成的植物性复合纳米杀菌粉，其杀菌、抗菌、防霉性能能超过行业标准HG/T3950-2007抗菌涂料中Ⅰ级的99％；抗菌防霉的耐久性也超过行业标准HG/T3950-2007抗菌涂料中Ⅰ级95％。

较佳的，成膜助剂为伊士曼Teanol提供的环保型成膜助剂酯醇12。该助剂是一种特别优良的聚结助剂，是聚合乳液的成膜助剂，同时也是聚合乳液的良好溶剂，可有效降低聚合乳液的最低成膜温度。该助剂具有一定的挥发性，成膜过程中滞留在涂膜中起成膜作用，成膜后全部挥发，不残留在干膜中，因此也不会影响涂膜性能。其与水的溶解性低，添加使用后不影响聚合乳液的稳定性，但可以明显提高涂膜的成膜性能，改善涂膜的耐候性、耐摩性、耐污染性和耐化学性，同时可以改进涂层展色性。

流平剂优选毕克化学的BYK-375，它特别适用于低助溶剂含量的水性体系中，与这些体系具有很好的相容性。它通过其伯羟基与基料反应，因而很适用于交联型体系，该流平剂能增进滑爽性，耐溶剂，耐候，少积尘。与标准的非反应性有机硅相比，该助剂由于其活性基团与漆膜交联，上述性能在涂料体系中能更持久，明显降低表面张力，同时增进底材润湿，它们又增进流动和流平，并防止贝纳德漩涡的形成。

防冻剂优选丙二醇，其环保并且性价比高。增稠剂优选罗门哈斯公司生产的2020NPR非离子聚氨酯缔合型，起到高效中剪切增稠，促进流动流平性，提供良好的漆膜丰满度。

添加以上多种助剂的组合，可以提高和强化涂料涂膜的理化功能。

对于填料，可以为常规的各种填料。优选的，其选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。

较佳的，原料中的水为纯净水，自来水由于添加了漂白粉等，含有杂质较多，可能会导致内墙乳胶漆产品的储存稳定性不佳。

此外，根据植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆产品不同性质的需要，还可以添加其他物质。例如为了获取不同颜色的产品，可以再添加不同的颜料，例如钛白粉(二氧化钛)、环保无机复合中黄浆、环保无机复合大红浆等。其中钛白粉优选四川龙蟒钛业有限公司的R-996，其表面经硅、铝、锆包膜及有机处理，具有无生理毒性、化学性能稳定、颜料性能卓越、白度、亮度、光泽好、遮盖力、消色力和流动性强。环保无机复合中黄浆优选湖南巨发科技有限公司复合钛黄粉在使用前预先制成的色浆。环保无机复合大红颜料优选湖南巨发科技有限公司复合钛红粉在使用前预先制成的色浆。

再添加钛白粉(二氧化钛)R-996120-160重量份；水10-20重量份可以构成植物杀菌驱虫功能型白色内墙乳胶漆。

再添加环保无机复合中黄浆40-60重量份；水3-8重量份可以构成植物杀菌驱虫功能型黄色内墙乳胶漆。或者直接添加环保无机复合中黄浆5-20重量份可以构成纳米负离子功能型黄色内墙乳胶漆。

再添加环保无机复合大红浆40-60重量份；水3-8重量份可以构成植物杀菌驱虫功能型红色内墙乳胶漆。或者直接添加环保无机复合大红浆5-20重量份可以构成纳米负离子功能型红色内墙乳胶漆。

本发明的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆中含有植物性复合纳米杀菌粉，该成分可以起到防霉抗菌杀菌的作用，因此不再需要使用防腐剂。

本发明还提供一种制备上述植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆的方法，该方法包括以下步骤：将羟乙基纤维素、水、防冻剂、植物性复合纳米杀菌粉、填料投入到容器中进行高速搅拌，之后进行研磨，至合适细度后再转入混合容器中，搅拌下再加入聚合物乳液、成膜助剂、流平剂和增稠剂。

优选的，高速搅拌速度为1200-1600转每分钟，时间为20-30分钟；研磨设备为卧式砂研磨机；研磨细度≤30μm；加入聚合物乳液时搅拌速度为600-900转每分钟，搅拌时间为5-15分钟。

与前述同样的，根据最终产品不同颜色的需要，可以再添加不同种类的颜料。根据产品最终粘度的需要，依客户要求，可以再加入增稠剂进行调整。

本发明的有益效果有：

1、采用聚合物乳液尤其是苯丙乳液作为成膜乳液，相应的漆产品具有良好的稳定性、耐洗刷性、耐碱性、耐水性、和展色性。

2、原料中添加了植物性复合纳米杀菌粉，其通过盛产和易得的马齿苋、松针、香樟树、侧柏、雪松等经红外脱水技术和纳米生产技术制备而成，安全绿色环保、成本低廉，但是杀菌抑菌、防霉、驱虫高效并持久。本发明的内墙乳胶漆杀菌、抗菌、防霉性能超过行业标准HG/T3950-2007抗菌涂料中Ⅰ级的99％；抗菌防霉的耐久性超过行业标准HG/T3950-2007抗菌涂料中Ⅰ级95％。

3、可以通过添加不同的助剂，来获得不同性能的内墙乳胶漆产品。产品种类丰富，应用广泛，并且内墙乳胶漆的制备工艺也简单，成本低廉，可产业化生产。

4、产品配方设计中不添加含有挥发性有机化合物的助溶剂，不含对人体有害的重金属，产品可以达到超低VOC，具有很好的环保性。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。具体实施例中没有详细叙述的部分是采用现有技术、公知技术手段和行业标准获得的。

除非另有说明，本发明中所采用的份数均为重量份。

植物性复合纳米杀菌粉的制备例

将香樟树、雪松、松针、侧柏、马齿笕的新鲜叶片、枝干、根系等洗净切片，进行红外辐射加热快速脱水干燥，叶片、枝干根系中所含的水分迅速降低干燥后，进行纳米研磨生产技术进行研磨粉碎，得到具有纳米级粒径的纳米香樟树粉、纳米雪松粉、纳米松针粉、纳米侧柏粉、纳米马齿笕粉。然后把这些纳米级的植物杀菌粉按表1中所示重量份比例混合制成相应植物性复合纳米杀菌粉。纳米粉的粒径也如表1所示。

表1植物性复合纳米杀菌粉配方及粒径

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					纳米马齿苋粉	3	4	1	5
纳米香樟树粉	2	3	3	1
					纳米雪松粉	2	—	3	1
纳米松针粉	2	3	1	3
					纳米侧柏粉	1	—	2	—
粒径(均值，nm)	50	80	100	40

实施例1

按表2的配方重量份制备植物杀菌驱虫功能型白色内墙乳胶漆，包括以下步骤：

a)按照配方设定的重量份配备原料，将羟乙基纤维素、纯净水、助剂、防冻剂、钛白粉、植物性纳米杀菌粉、填料、依次投入容器中高速搅拌1400～1600转每分钟，搅拌均匀之后在卧式砂磨机上进行研磨，研磨至细度≤30μm后，再转入混合容器中，转速降低到800转每分种，加入聚合物乳液、成膜助剂、流平剂，加入增稠剂调整到客户所需粘度。

b)检测-过滤-包装-留样。

实施例2

该实施例配方比例的调整详见表2，具体实施过程与实施例1基本相同，区别仅在于高速搅拌速度为1200-1400转每分钟，搅拌时间为30分钟。

实施例3

该实施例配方比例的调整详见表2，具体实施过程与实施例1基本相同，区别仅在于高速搅拌速度为1200-1400转每分钟，搅拌时间为15分钟。

实施例4

该实施例配方比例的调整详见表2，具体实施过程与实施例1基本相同。

表2植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆配方

上述制备的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，依据国家标准GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》和HG/T3950-2007抗菌涂料，对其进行技术性能的检测，检测结果见表3。

表3植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆性能测试结果

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其特征在于：包括如下重量份的组分：聚合物乳液120-150份、羟乙基纤维素3-5份、植物性复合纳米杀菌粉2-5份、防冻剂15-25份、成膜助剂7-9份、增稠剂3-6份、流平剂3-5份、填料180-220份和水350-450份。

2.根据权利要求1所述的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其特征在于：所述的聚合物乳液为苯丙乳液和/或纯丙乳液。

3.根据权利要求1所述的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其特征在于：所述的植物性复合纳米杀菌粉含有纳米马齿苋粉、纳米香樟树粉、纳米雪松粉、纳米松针粉、纳米侧柏粉中的两种或两种以上，由相应植物经红外辐射脱水技术和纳米生产技术制成。

4.根据权利要求3所述的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其特征在于：所述的植物性复合纳米杀菌粉中各原料重量份配比为纳米马齿苋粉：纳米香樟树粉：纳米雪松粉：纳米松针粉：纳米侧柏粉＝1-5：1-3：0-3：1-3：0-2；纳米粉的粒径为40-100nm。

5.根据权利要求1所述的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其特征在于：所述填料选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。

6.根据权利要求1至5任一项所述的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其特征在于：还包括选自钛白粉、环保无机复合中黄浆或环保无机复合大红浆的颜料。

7.根据权利要求6所述的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆，其特征在于：所述钛白粉为120-160重量份，环保无机复合中黄浆为5-20重量份，环保无机复合大红浆为5-20重量份。

8.根据权利要求1至7任一项所述的植物杀菌驱虫功能型内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将羟乙基纤维素、水、防冻剂、植物性复合纳米杀菌粉、填料投入到容器中进行高速搅拌，之后进行研磨，至合适细度后再转入混合容器中，搅拌下再加入聚合物乳液、成膜助剂、流平剂和增稠剂。

9.根据权利要求8中所述的制备方法，其特征在于：高速搅拌速度为1200-1600转每分钟，时间为20-30分钟；研磨设备为卧式砂研磨机；研磨细度≤30μm；加入聚合物乳液时搅拌速度为600-900转每分钟，搅拌时间为5-15分钟。