CN106508960B - 一种人造板用的长效缓释型防霉剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂，包括如下质量份配比的原料：环糊精80‑100份；复合抗菌防霉剂10‑20份。本发明还提供一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂的制备方法；本发明利用环糊精对抗菌防霉剂优良的包含和缓释作用，不但可以增大复合抗菌防霉剂的溶解性，对多种细菌、霉菌有效，而且延长了复合抗菌防霉剂的作用时间，产生缓释作用；本发明的长效缓释型抗菌防霉剂具有高效、低毒、持久、水溶性、可控释放速度和可天然降解的特点。

Description

一种人造板用的长效缓释型防霉剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及人造板用的添加剂技术领域。更具体地涉及一种人造板用的长效缓释型防霉剂及其制备方法。

背景技术

人造板被广泛应用于家具制造、工程建筑、包装材料、车辆和船舶的内部装饰等。由于生产人造板的原料通常为木材、刨花、纤维、秸杆等生物质材料，在潮湿的环境下，特别是在南方湿热的地方使用更易发霉并滋生细菌，不仅降低其使用年限和使用效果，而且会由于霉菌孢子的扩散使人致病，严重影响人们的身心健康。使用抗菌剂、防霉剂可有效杀死细菌、霉菌，抑制人们生活空间的细菌、霉菌浓度，提高室内环境质量，减少疾病的发生。

目前人造板抗菌处理多选用抗菌剂或防霉剂，其抗菌效果尚可，但对板材的胶合强度影响较大，且存在着二次污染。市面上销售的抗菌板材绝大部分都是在表层装饰抗菌涂料或在表层耐磨纸中添加抗菌材料，本身不具备抗菌防霉效果。无机抗菌剂具有广谱、高效、低毒等优点，可有效抑制细菌，但其防霉性能并不显著。有机防霉剂见效快，杀菌能力强，但大都为油性物质，一则在胶液中不易分散，再则对板材的胶合强度影响较大，并且易对微生物产生耐药性，存在抗菌时间短、易迁移、耐热性差等缺点；使用时药力释放集中，过大的释放浓度，会对环境和人类造成危害。单一组分的抗菌剂或防霉剂，只是对某一种或者几种细菌或霉菌有特别高效的杀灭效果，不能对所有的菌都起作用。人造板的抗菌防霉处理不仅要考虑其效果及持久性，还要考虑抗菌防霉处理后对板材胶合性能、物理性能和力学性能等的影响。

发明内容

为了解决人造板用抗菌防霉剂中存在的上述一种或者多种技术问题，本发明提供一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂及其制备方法。

本发明在第一方面提供一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂。该抗菌防霉剂具有高效、低毒、持久、水溶性和可控释放速度等优点。

一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂，包括如下质量份配比的原料：

环糊精 80-100份；

复合抗菌防霉剂 10-20份。

进一步，所述复合抗菌防霉剂通过如下方法得到，具体步骤如下：

1)将有机防霉剂、无机抗菌剂和无水乙醇混合得第一混合液；将所述第一混合液和偶联剂混合，得第二混合液；

2)常温下，将所述第二混合液用球磨机球磨1-3h，球磨后于60-70℃干燥，得复合抗菌防霉剂。

进一步，所述有机防霉剂的质量份为1-20份，无机抗菌剂的质量份为1-10份。

进一步，所述球磨机的球磨速度为1000-2000rpm。

进一步，所述环糊精为α-环糊精或其水溶性衍生物、β-环糊精或其水溶性衍生物中的一种。

进一步，所述有机防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮、4,5-二氯-N-辛基-3-异噻唑啉酮、2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑、甲叉双硫酸盐、3-碘代-2-丙炔基甲酸丁胺、八羟基喹琳铜、邻苯基苯酸、三唑类化合物、吡啶硫铜锌或百菌清中的一种或几种。

进一步，所述无机抗菌剂为纳米Ag、纳米ZnO、纳米TiO₂、沸石载Zn或沸石载Ag的一种或几种。

进一步，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

优选地，所述硅烷偶联剂为缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)。

本发明在第二方面提供了一种由本发明第一方面所述人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1)将环糊精加热至40-50℃，然后用去离子水溶解配制成饱和的环糊精溶液；将复合抗菌防霉剂溶于无水乙醇中，得复合抗菌防霉剂溶液；将所述复合抗菌防霉剂溶液缓慢滴加到环糊精溶液中，得第三混合液；

2)将所述第三混合液在35℃-55℃下搅拌反应1-3h；反应结束后将所得中间产物于3-5℃冷冻24h，冷冻后进行抽滤，洗涤，真空干燥得长效缓释型防霉剂。

本发明借助环糊精的“内疏水、外亲水”特殊空腔结构，采用环糊精对复合抗菌防霉剂进行包含，不但可以增大复合抗菌防霉剂的溶解性，而且延长了复合抗菌防霉剂的作用时间，产生缓释作用。

本发明的有益效果如下：

1、本发明利用环糊精对复合抗菌防霉剂优良的包含和缓释作用，不但可以增大复合抗菌防霉剂的溶解性，而且延长了复合抗菌防霉剂的作用时间，产生缓释作用。

2、本发明的长效缓释型抗菌防霉剂具有高效、低毒、持久、水溶性、可控释放速度和可天然降解的特点。

3、由于环糊精阻隔了复合抗菌防霉剂与胶液的直接接触，不破坏胶液，对板材的胶合性能、力学性能等影响较小，可广泛用于刨花板、纤维板、多层板、竹地板等各类人造板抗菌防霉的使用。

4、本发明的长效缓释型抗菌防霉剂通过不同抗菌剂和防霉剂组分的复配，产生了增效和兼治作用，扩大防治对象，延缓有害生物的抗药性，降低生产和使用成本；本发明的长效缓释型防霉剂抗细菌率达到99.5％以上，防霉菌率达到行业标准JC/T2039-2010规定的0级。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂，包括如下质量份配比的原料：

环糊精100份；

复合抗菌防霉剂20份。

一种人造板用的长效缓释型防霉剂的制备方法，具体步骤如下：

1)将12份质量的2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮、8份质量的纳米ZnO和无水乙醇混合得第一混合液；将所述第一混合液和KH570混合，得第二混合液；

2)常温下，将所述第二混合液用球磨机以1000-2000rpm的速度球磨1h，球磨后于60-70℃干燥，得复合抗菌防霉剂；

3)按照质量比为5:1的比例称取β-环糊精和复合抗菌防霉剂；然后将β-环糊精加热至40℃，用去离子水溶解配制成饱和的环糊精溶液；将复合抗菌防霉剂溶于无水乙醇中，得复合抗菌防霉剂溶液；将所述复合抗菌防霉剂溶液缓慢滴加到环糊精溶液中，得第三混合液；

4)将所述第三混合液在40℃下进行搅拌反应1.5h；反应结束后将所得中间产物于5℃冷冻24h，冷冻后进行抽滤，并用丙酮洗涤2次，50℃真空干燥得白色粉末状包合物；所述白色粉末状包合物为长效缓释型抗菌防霉剂。

实施例2

一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂，包括如下质量份配比的原料：

环糊精 80份；

复合抗菌防霉剂 15份。

一种人造板用的长效缓释型防霉剂的制备方法，具体步骤如下：

1)将8份质量的2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑、4份质量的2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮和3份质量的沸石载Zn混合得第一混合液；将所述第一混合液和KH570，得第二混合液；

2)常温下，将所述第二混合液用球磨机以1000-2000rpm的速度球磨1h，球磨后于60-70℃干燥，得复合抗菌防霉剂；

3)按照质量比为6:1的比例称取α-环糊精和复合抗菌防霉剂；然后将α-环糊精加热至50℃，然后用去离子水溶解配制成饱和的环糊精溶液；将复合抗菌防霉剂溶于无水乙醇中，得复合抗菌防霉剂溶液；将所述复合抗菌防霉剂溶液缓慢滴加到环糊精溶液中，得第三混合液；

4)将所述第三混合液在50℃下进行搅拌反应2h；反应结束后将所得中间产物于3℃冷冻24h，冷冻后进行抽滤，并用丙酮洗涤2次，50℃真空干燥得白色粉末状包合物；所述白色粉末状包合物为长效缓释型抗菌防霉剂。

实施例3

一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂，包括如下质量份配比的原料：

环糊精 90份；

复合抗菌防霉剂 10份。

一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂的制备方法，具体步骤如下：

1)将5份质量的2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮、3份质量的吡啶硫铜锌、2份质量的载锌沸石与无水乙醇混合得第一混合液；将所述第一混合液和KH560混合，得第二混合液；

2)常温下，将所述第二混合液用球磨机以1000-2000rpm的速度球磨1h，球磨后于60-70℃干燥，得复合抗菌防霉剂；

3)按照质量比为9:1的比例称取α-环糊精和复合抗菌防霉剂；然后将α-环糊精加热至40℃，然后用去离子水溶解配制成饱和的环糊精溶液；将复合抗菌防霉剂溶于无水乙醇中，得复合抗菌防霉剂溶液；将所述复合抗菌防霉剂溶液缓慢滴加到环糊精溶液中，得第三混合液；

4)将所述第三混合液在50℃下进行搅拌反应1.5h；反应结束后将所得中间产物于5℃冷冻24h，冷冻后进行抽滤，并用丙酮洗涤2次，50℃真空干燥得白色粉末状包合物；所述白色粉末状包合物为长效缓释型防霉剂。

实施例4

一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂，包括如下质量份配比的原料：

环糊精 100份；

复合抗菌防霉剂 12.5份。

一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂的制备方法，具体步骤如下：

1)将4份质量的4,5-二氯-N-辛基-3-异噻唑啉酮、6份质量的2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑、沸石载锌1份、吡啶硫铜锌1.5份与无水乙醇混合得第一混合液；将所述第一混合液和KH570混合，得第二混合液；

2)常温下，将所述第二混合液用球磨机以1000-2000rpm的速度球磨1h，球磨后于60-70℃干燥，得复合抗菌防霉剂；

3)按照质量比为8:1的比例称取β-环糊精和复合抗菌防霉剂；然后将β-环糊精加热至40℃，然后用去离子水溶解配制成饱和的环糊精溶液；将复合抗菌防霉剂溶于无水乙醇中，得复合抗菌防霉剂溶液；将所述复合抗菌防霉剂溶液缓慢加入到环糊精溶液中，得第三混合液；

4)将所述第三混合液在55℃下进行搅拌反应1.5h；反应结束后将所得中间产物于3℃冷冻24h，冷冻后进行抽滤，并用丙酮洗涤2次，50℃真空干燥得白色粉末状包合物；所述白色粉末状包合物为长效缓释型防霉剂。

对比例1

采用市售沸石载Zn(宁波嘉和新材料有限公司)为抗菌剂。

对比例2

采用市售2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮(大连普瑞斯特化工科技有限公司)为防霉剂。

对比例3

不添加防霉剂或抗菌剂作为空白对照组例3。

实施例5

分别以实施例1至4制备的长效缓释型抗菌防霉剂、对比例1的沸石载Zn、对比例2的2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮和对比例3的空白对照制备18mm厚的刨花板。制备工艺步骤如下：

1)施胶；

2)铺装；

3)预压；

4)热压；

5)锯边；

6)裁边和抛光。

按照中华人民共和国国家标准GBT4897.1-2003检测制备刨花板的力学性能，检测结果如表1。按照JC/T2039-2010《抗菌防霉木质装饰板》标准中抗细菌和防霉测试方法进行测试。检测结果如表2

表1采用不同实施例和对比例的防霉剂制备板材的性能参数

表2不同实施例和对比例制备的防霉剂或抗菌剂的性能参数

注：0级表示显微镜下观察未见霉菌生长；1级表示肉眼可见霉菌生产，但生长覆盖面积小于10％；2级表示霉菌生产覆盖面积大于10％。

检测结果表明：采用本发明方法制备的长效缓释型抗菌防霉剂用作人造板(刨花板)的抗菌材料时，人造板的力学性能好，强度高。相比单独添加防霉剂或抗菌剂，添加本发明缓释型抗菌防霉剂的板材的力学性能影响较小。且抗菌防霉效果好。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂，其特征在于，包括如下质量份配比的原料：

环糊精 80-100份；

复合抗菌防霉剂 10-20份；

所述复合抗菌防霉剂通过如下方法得到，具体步骤如下：

1)将有机防霉剂、无机抗菌剂和无水乙醇混合得第一混合液；将所述第一混合液和偶联剂混合，得第二混合液；

2)常温下，将所述第二混合液用球磨机球磨1-3h，球磨后干燥，得复合抗菌防霉剂；

所述有机防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮、4,5-二氯-N-辛基-3-异噻唑啉酮或2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑中的一种或几种；

所述人造板用的长效缓释型抗菌防霉剂的制备方法包括如下步骤：

1)将环糊精加热至40-50℃，然后用去离子水溶解配制成饱和的环糊精溶液；将复合抗菌防霉剂溶于无水乙醇中，得复合抗菌防霉剂溶液；将所述复合抗菌防霉剂溶液缓慢滴加到环糊精溶液中，得第三混合液；

2)将所述第三混合液在35℃-55℃下搅拌反应1-3h；反应结束后将所得中间产物于3-5℃冷冻24h，冷冻后进行抽滤，洗涤，干燥得长效缓释型防霉剂。

2.根据权利要求1所述的长效缓释型抗菌防霉剂，其特征在于，所述有机防霉剂的质量份为1-20份，无机抗菌剂的质量份为：1-10份。

3.根据权利要求1所述的长效缓释型抗菌防霉剂，其特征在于，所述环糊精为α-环糊精或其水溶性衍生物、β-环糊精或其水溶性衍生物中的一种。

4.根据权利要求1所述的长效缓释型抗菌防霉剂，其特征在于，所述无机抗菌剂为纳米Ag、纳米ZnO、纳米TiO₂、沸石载Zn或沸石载Ag的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的长效缓释型抗菌防霉剂，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

6.根据权利要求5所述的长效缓释型抗菌防霉剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。