CN105385205A - 一种耐腐蚀抗菌的纳米涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有耐腐蚀、抗菌性能的纳米涂料。该纳米涂料以重量包括聚氨酯55-70份、水40-80份、润湿分散剂5-10份、聚丁二烯二醇1-5份、纳米二氧化钛15-20份、丙烯酸10-15份、月桂酸6-10份。与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明通过加入润湿分散剂、聚丁二烯二醇、丙烯酸，使得该发明具有良好的耐磨性能，通过加入纳米二氧化钛使得其具有抗菌性能。

Description

一种耐腐蚀抗菌的纳米涂料
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀抗菌的纳米涂料。
背景技术
公知的涂料在建筑、车辆、军事、装饰、船舶行业用量大，与人们的生活息息相关。一方面，鉴于海上船舶、海上港口设施所面临的生物污染、冲蚀磨损和电化学腐蚀的的交织作用，船舶定期清理、维护保养是非常必要的。甚至在某些情况下，要更换部件，而这个过程需要大量的资金，因此不同的国家应用不同的技术来解决这个问题。应用抗污染、抗腐蚀涂层是一种简便有效的方法,而目前尚无一种涂料能对生物污损、冲蚀磨损和电化学腐蚀同时有效的防污染、防腐蚀涂料。另一方面，很多涂料本身没有杀菌、抗菌功能，因此在涂料表面容易滋生细菌，成为病菌的传染源，影响人体健康。因此，一些卫生清洁度要求较高的特殊场所和人群密集的公共场所对所使用的涂料有了更高的卫生方面要求，但是现在市场上普通的涂料已经无法满足这一卫生性能要求。如何制备一种能够同时具有耐腐蚀和抗菌性能的涂料，值得研究。
此外，目前抗菌涂料中所采用的抗菌剂主要为汞盐类等无机盐，由于其自身的毒性，会对人体造成一定的伤害。现有的纳米涂料虽然具有抗菌性能，但抗菌时间短，且很容易沾染灰尘，易吸水变质，硬度低容易损坏，易于脱落，且环保性能较差。研究表明，纳米二氧化钛屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。在日光或灯光中紫外线的作用下使二氧化钛激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物，能够起到净化室内空气的功能。
因此，能否制备一种以纳米二氧化钛做添加剂的抗菌涂料，并使涂料拥有较好的耐腐蚀性能，以满足特定场所的需求，成为一项研究课题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀、抗菌的纳米涂料。
本发明采用的技术方案如下：
一种耐腐蚀抗菌纳米涂料，由下列重量份的原料制成：氧化锌12-20份，缩丁醛2-6份，石墨粉8-10份，分散剂1-3份，羧甲基纤维素6-10份，异丙醇3-7份、纳米二氧化钛15-20份、丙烯酸10-15份、月桂酸6-10份。
本技术方案中所使用的纳米二氧化钛通过以下方法制备：以硫酸法制备钛白粉的中间体偏钛酸为原料，经打浆、分散、压滤、煅烧和粉碎的工艺过程，制备出纳米二氧化钛；打浆的工艺为，将偏钛酸加去离子水打浆稀释至浓度为7-9%，搅拌0.5-1h；分散的工艺为，添加氨水或者碳酸铵至打浆工艺后的浆液中，调整浆液环境pH值为6-8，将浆液加热至70-80℃，搅拌2-3h，使浆液一次分散充分；然后添加分散剂，添加量按以二氧化钛质量0.5%计，搅拌1h，使浆液二次分散并保持分散状态；压滤的工艺为，压滤分散工艺处理后的浆液，使固含量控制在40-50%，得滤饼；煅烧的工艺为，将压滤工艺后的滤饼在110-570℃条件下煅烧9h；粉碎的工艺为，将煅烧工艺后固体物粉碎，粒径控制在0.8-1.6um；分散工艺过程中添加的分散剂为柠檬酸铵、六偏磷酸钠或十五烷基黄硫胺。
本发明所述耐磨抗菌纳米涂料通过以下方法制备：（1）按重量份数称取纳米二氧化钛、氧化锌超声分散10-20分钟，控制温度在20-50°C；（2）将步骤（1）的物料转移到带有搅拌桨的反应釜内，在2000-4000转/分下加入相应重量分数的缩丁醛，石墨粉，分散剂，羧甲基纤维素，异丙醇、丙烯酸、月桂酸，并搅拌1-2小时；至搅拌均匀即可。
本发明的优点是：本发明的纳米涂料使用了纳米二氧化钛作为抗菌剂，抗菌性能强且持久；同时使用了氧化锌等，提高了涂料的防腐蚀性硬度。涂料使用后抗腐蚀性强、不脱落、成本低。
具体实施方式
以下为本发明的具体实例，进一步描述本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种具有耐磨抗菌性能的纳米涂料，由下列重量份的原料制成：氧化锌18份，缩丁醛5份，石墨粉10份，分散剂2份，羧甲基纤维素7份，异丙醇4份、纳米二氧化钛20份、丙烯酸12份、月桂酸8份。
纳米二氧化钛通过以下方法制备：称取25kg偏钛酸（折合TiO2计，该原料TiO2含量约为28%），置于配置有搅拌器的反应釜中，加入约250kg去离子水使浆液TiO2含量约为8%，搅拌0.5h；向浆液中加入氨水调整pH值至6，用蒸汽将浆液加热至70℃，保温并搅拌2.0h，同时适量补充氨水，使浆液pH维持在6；向浆液中加入0.125kg柠檬酸铵，搅拌1h；浆液经压滤至固含量约为40%的块装滤饼；将滤饼煅烧，其中150℃煅烧2h、250℃煅烧2h、350℃煅烧2h、480℃煅烧3h；将煅烧后的固体经打粉机粉碎至粒径D50为1.22um，得到纳米二氧化钛产品。
在得到上述纳米二氧化钛之后，称取20g纳米二氧化钛和18g氧化锌超声分散15分钟，控制温度在40°C；将超声后的纳米二氧化钛和氧化锌混合物转移到带有搅拌桨的反应釜内，在3000转/分下加入缩丁醛5g，石墨粉10g，分散剂2g，羧甲基纤维素7g，异丙醇4g、丙烯酸12g、月桂酸8g，并搅拌2小时；至搅拌均匀即可得到耐腐蚀抗菌涂料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种耐腐蚀抗菌纳米涂料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：氧化锌12-20份，缩丁醛2-6份，石墨粉8-10份，分散剂1-3份，羧甲基纤维素6-10份，异丙醇3-7份、纳米二氧化钛15-20份、丙烯酸10-15份、月桂酸6-10份。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗菌纳米涂料，其特征在于：所述纳米二氧化钛通过以下方法制备：以硫酸法制备钛白粉的中间体偏钛酸为原料，经打浆、分散、压滤、煅烧和粉碎的工艺过程，制备出纳米二氧化钛；打浆的工艺为，将偏钛酸加去离子水打浆稀释至浓度为7-9%，搅拌0.5-1h；分散的工艺为，添加氨水或者碳酸铵至打浆工艺后的浆液中，调整浆液环境pH值为6-8，将浆液加热至70-80℃，搅拌2-3h，使浆液一次分散充分；然后添加分散剂，添加量按以二氧化钛质量0.5%计，搅拌1h，使浆液二次分散并保持分散状态；压滤的工艺为，压滤分散工艺处理后的浆液，使固含量控制在40-50%，得滤饼；煅烧的工艺为，将压滤工艺后的滤饼在110-570℃条件下煅烧9h；粉碎的工艺为，将煅烧工艺后固体物粉碎，粒径控制在0.8-1.6um；分散工艺过程中添加的分散剂为柠檬酸铵、六偏磷酸钠或十五烷基黄硫胺。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗菌纳米涂料，其特征在于：所述耐磨抗菌纳米涂料通过以下方法制备：（1）按重量份数称取纳米二氧化钛、氧化锌超声分散10-20分钟，控制温度在20-50°C；（2）将步骤（1）的物料转移到带有搅拌桨的反应釜内，在2000-4000转/分下加入相应重量分数的缩丁醛，石墨粉，分散剂，羧甲基纤维素，异丙醇、丙烯酸、月桂酸，并搅拌1-2小时；至搅拌均匀即可。
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