CN107474652A - 一种耐老化抗菌的纳米涂料 - Google Patents

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Abstract

一种耐老化抗菌的纳米涂料，包括以下重量份数的原料制成：纳米水性氟碳乳液45‑55份、丙二醇10‑15份、醇酯十二8‑10份、羟乙基纤维素7.5‑9份、纳米级两性聚丙烯酰胺10‑12份、苯甲酸钠2‑3份、阿斯巴甜2‑3份、对羟基苯甲酸甲酯钠2‑3份、石蜡3‑5份、硬脂酸钙2‑3份、纳米二氧化钛20‑30份、硅酸钙2‑3份、N‑环己基‑N’‑苯基对苯二胺2‑3份、2,6‑二叔丁基对甲酚3‑5份、纳米氧化锌粉末1‑5份、十二烷酸1‑5份、苯醚甲环唑0.3‑0.5份、银离子类抗菌剂0.5‑1.5份、无机增稠剂3‑5份、消泡剂0.5‑1.5份、pH调节剂0.03‑0.05份，本发明提供了一种耐老化抗菌的纳米涂料，该涂料不仅热发射率高，隔热性能好，还具有杀菌效果好、耐腐蚀、耐老化的特点。

Description

一种耐老化抗菌的纳米涂料
技术领域
本发明涉及一种耐老化抗菌的纳米涂料，属于涂料技术领域。
背景技术
涂料在中国传统名称为油漆或乳胶漆，是一种常用的表面装饰材料，在车辆、装饰、军事、交通、建筑等领域有着广泛的应用。其中建筑涂料是最常用的建材，在整个涂料市场中占据了大部分市场份额。传统的涂料通常由成膜物质、颜填料、溶剂、助剂等组成。
建筑物外墙直接暴露在大自然，经受日晒的侵蚀。因此，外墙涂料最重要的一项指标就是抗紫外线照射。真石漆是外墙涂料的一种，同样会由于阳光中的高能紫外线长年累月的照射，传统的外墙涂料容易出现粉化、脱色、开裂等现象，极大的降低了涂料的使用寿命和外形美观。常见的方法是加入抗老化剂，如抗氧化剂、助抗氧化剂、光稳定剂。但是传统的抗老化剂需要大量添加，并且可能与高分子材料发生化学反应，其实际使用中，抗老化性能并不理想。
纳米材料因其独特的纳米效应，通常将纳米材料加入到传统的涂料中分散并对原涂料进行改性后可以赋予涂料优异的性能；水性涂料是指以水为分散介质的涂料，有机溶剂挥发较少，无污染、安全无毒，是现代涂料发展的主流方向。一般来说，纳米涂料必须满足两个条件：首先，涂料中至少有一相的粒径尺寸在1-100nm的粒径范围；其次，纳米相的存在使涂料的性能要有明显的提高或具有新的功能。目前市场纳米涂料的种类也很多，但在耐老化抗菌上仍需要进一步的提高，满足生产生活需要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐老化抗菌的纳米涂料，使得涂料不仅热发射率高，隔热性能好，还具有杀菌效果好、耐腐蚀、耐老化的特点。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种耐老化抗菌的纳米涂料，所述耐老化抗菌的纳米涂料的原料配方包括以下重量份的原料：纳米水性氟碳乳液45-55份、丙二醇10-15份、醇酯十二8-10份、羟乙基纤维素7.5-9份、纳米级两性聚丙烯酰胺10-12份、苯甲酸钠2-3份、阿斯巴甜2-3份、对羟基苯甲酸甲酯钠2-3份、石蜡3-5份、硬脂酸钙2-3份、纳米二氧化钛20-30份、硅酸钙2-3份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺2-3份、2,6-二叔丁基对甲酚3-5份、纳米氧化锌粉末1-5份、十二烷酸1-5份、苯醚甲环唑0.3-0.5份、银离子类抗菌剂0.5-1.5份、无机增稠剂3-5份、消泡剂0.5-1.5份、pH值调节剂0.03-0.05份。
优选的技术方案为：所述耐老化抗菌的纳米涂料的原料配方包括以下重量份的原料：纳米水性氟碳乳液50份、丙二醇12份、醇酯十二(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯)9份、羟乙基纤维素9份、纳米级两性聚丙烯酰胺12份、苯甲酸钠2.5份、阿斯巴甜2.5份、对羟基苯甲酸甲酯钠2.5份、石蜡4份、硬脂酸钙2.5份、纳米二氧化钛25份、硅酸钙2.5份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺2.5份、2,6-二叔丁基对甲酚4份、纳米氧化锌粉末3份、十二烷酸3份、苯醚甲环唑0.4份、银离子类抗菌剂1份、无机增稠剂4份、消泡剂1份、pH值调节剂0.04份。
优选的技术方案为：所述消泡剂为聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂按质量比1：1混合而成。
优选的技术方案为：所述纳米级两性聚丙烯酰胺和羟乙基纤维素的质量比为4：3。
优选的技术方案为：所述硅酸钙为微孔硅酸钙。
优选的技术方案为：所述无机增稠剂由膨润土、凹凸棒土、硅酸铝按质量比1：1：2混合而成。
优选的技术方案为：所述2,6-二叔丁基对甲酚的制备方法为：称取季戊四醇2g、亚磷酸三乙酯4g、2,6-二叔丁基苯酚4g、无水碳酸钾0.5g，混合均匀后，于130-140℃反应2h，再升高温度至170-180℃反应4h，即得。
优选的技术方案为：所述纳米水性氟碳乳液为碳纳米管/氟碳复合乳液。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
1、本发明提供了一种耐老化抗菌的纳米涂料，本发明中丙二醇是杀菌剂苯醚甲环唑的中间体，利用丙二醇易分散、互溶性好的特点，增强其杀菌效果；纳米级两性聚丙烯酰胺和羟乙基纤维素具有协同作用，提高了涂料整体结构的致密性，优化了涂料的微观结构，从而改善了涂料的宏观性能；防腐剂为阿斯巴甜、对羟基苯甲酸甲酯钠和苯甲酸钠，阿斯巴甜和对羟基苯甲酸甲酯钠的联合作用类型为相加作用，阿斯巴甜和苯甲酸钠的联合作用类型为协同作用，阿斯巴甜和苯甲酸钠的联合作用类型为协同作用，将三者有效结合，增加了细胞微核发生率、细胞坏死率和细胞凋亡率，防腐效率高，耐老化性强；另外，N-环己基-N’-苯基对苯二胺对臭氧龟裂和自然老化防护效能高，提高了涂料的耐老化性能；采用纳米二氧化硅和微孔硅酸钙为隔热功能填料，纳米二氧化硅和微孔硅酸钙的协同作提高了涂料的热反射率，进一步提升涂层隔热性能。
2、本发明提供了一种耐老化抗菌的纳米涂料，该涂料不仅热反射率高，隔热性能好，还具有杀菌效果好、耐腐蚀、耐老化的特点。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本实施例所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1：一种耐老化抗菌的纳米涂料
一种耐老化抗菌的纳米涂料，由以下重量份数的原料制成：
纳米水性氟碳乳液45份、丙二醇15份、醇酯十二8份、羟乙基纤维素7.5份、纳米级两性聚丙烯酰胺10份、苯甲酸钠3份、阿斯巴甜2份、对羟基苯甲酸甲酯钠2份、石蜡5份、硬脂酸钙2份、纳米二氧化钛30份(其中金红石型钛白粉25份)、微孔硅酸钙3份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺2份、2,6-二叔丁基对甲酚5份、纳米氧化锌粉末1份、十二烷酸5份、苯醚甲环唑0.3份、银离子类抗菌剂0.5份、无机增稠剂3份、消泡剂1.5份、pH调节剂0.03份。
其中，消泡剂为聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂按质量比1：1混合而成；无机增稠剂由膨润土、凹凸棒土、硅酸铝按质量比1：1：2混合而成；2,6-二叔丁基对甲酚的制备方法为：称取季戊四醇2g、亚磷酸三乙酯4g、2,6-二叔丁基苯酚4g、无水碳酸钾0.5g，充分混合均匀后，于130-140℃反应2h，再升高温度至170-180℃反应4h，即得。pH调节剂为盐酸。
一种耐老化抗菌的纳米涂料的制备方法：按照配方将各材料混合均匀即得。
实施例2：一种耐老化抗菌的纳米涂料
一种耐老化抗菌的纳米涂料，由以下重量份数的原料制成：
纳米水性氟碳乳液55份、丙二醇10份、醇酯十二10份、羟乙基纤维素9份、纳米级两性聚丙烯酰胺12份、苯甲酸钠2份、阿斯巴甜3份、对羟基苯甲酸甲酯钠3份、石蜡3份、硬脂酸钙3份、纳米二氧化钛25份(其中金红石型钛白粉20份)、微孔硅酸钙2份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺3份、2,6-二叔丁基对甲酚3份、纳米氧化锌粉末5份、十二烷酸1份、苯醚甲环唑0.5份、银离子类抗菌剂1.5份、无机增稠剂5份、消泡剂0.5份、pH调节剂0.05份。
其中，消泡剂为聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂按质量比1：1混合而成；无机增稠剂由膨润土、凹凸棒土、硅酸铝按质量比1：1：2混合而成；2,6-二叔丁基对甲酚的制备方法为：称取季戊四醇2g、亚磷酸三乙酯4g、2,6-二叔丁基苯酚4g、无水碳酸钾0.5g，充分混合均匀后，于130-140℃反应2h，再升高温度至170-180℃反应4h，即得。pH调节剂为NaOH。
实施例3：一种耐老化抗菌的纳米涂料
一种耐老化抗菌的纳米涂料，由以下重量份数的原料制成：
纳米水性氟碳乳液50份、丙二醇12份、醇酯十二9份、羟乙基纤维素9份、纳米级两性聚丙烯酰胺12份、苯甲酸钠2.5份、阿斯巴甜2.5份、对羟基苯甲酸甲酯钠2.5份、石蜡4份、硬脂酸钙2.5份、纳米二氧化钛29.5份(其中金红石型钛白粉25份)、微孔硅酸钙2.5份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺2.5份、2,6-二叔丁基对甲酚4份、纳米氧化锌粉末3份、十二烷酸3份、苯醚甲环唑0.4份、银离子类抗菌剂1份、无机增稠剂4份、消泡剂1份、pH调节剂0.04份。
其中，消泡剂为聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂按质量比1：1混合而成；无机增稠剂由膨润土、凹凸棒土、硅酸铝按质量比1：1：2混合而成；2,6-二叔丁基对甲酚的制备方法为：称取季戊四醇2g、亚磷酸三乙酯4g、2,6-二叔丁基苯酚4g、无水碳酸钾0.5g，充分混合均匀后，于130-140℃反应2h，再升高温度至170-180℃反应4h，即得。
实施例4：一种耐老化抗菌的纳米涂料
一种耐老化抗菌的纳米涂料，由以下重量份数的原料制成：
纳米水性氟碳乳液53份、丙二醇14份、醇酯十二9份、羟乙基纤维素7.5份、纳米级两性聚丙烯酰胺10份、苯甲酸钠3份、阿斯巴甜2份、对羟基苯甲酸甲酯钠3份、石蜡3份、硬脂酸钙2.5份、纳米二氧化钛28份(其中金红石型钛白粉27份)、微孔硅酸钙2份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺3份、2,6-二叔丁基对甲酚4.5份、纳米氧化锌粉末3份、十二烷酸4份、苯醚甲环唑0.4份、银离子类抗菌剂1.3份、无机增稠剂4.5份、消泡剂1.2份、pH调节剂0.04份。
其中，消泡剂为聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂按质量比1：1混合而成；无机增稠剂由膨润土、凹凸棒土、硅酸铝按质量比1：1：2混合而成；2,6-二叔丁基对甲酚的制备方法为：称取季戊四醇2g、亚磷酸三乙酯4g、2,6-二叔丁基苯酚4g、无水碳酸钾0.5g，充分混合均匀后，于130-140℃反应2h，再升高温度至170-180℃反应4h，即得。
性能测试：对由实施例1-4按照一般方法经混合、制料、研磨、搅拌、静置后制得的纳米涂料，根据GB/T21866-2008的标准进行性能测试，测试结果如下：
综上，本发明实施例具有如下有益效果：从测试结果可以看出，由实施例1-4按照一般方法制得的纳米涂料外观透明、平整，硬度均≥6H，浸水72h后均无明显变化，表干时间为0.5-1h，热反射率均≥80.5％，抗菌性均≥99.5，抗菌持久性均≥97，耐老化时间为≥1300h，本发明具有热反射率高、抗菌性强、抗菌时间长、耐老化的特点。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (7)

1.一种耐老化抗菌的纳米涂料，其特征在于：所述耐老化抗菌的纳米涂料的原料配方包括以下重量份的原料：纳米水性氟碳乳液45-55份、丙二醇10-15份、醇酯十二8-10份、羟乙基纤维素7.5-9份、纳米级两性聚丙烯酰胺10-12份、苯甲酸钠2-3份、阿斯巴甜2-3份、对羟基苯甲酸甲酯钠2-3份、石蜡3-5份、硬脂酸钙2-3份、纳米二氧化钛20-30份、硅酸钙2-3份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺2-3份、2,6-二叔丁基对甲酚3-5份、纳米氧化锌粉末1-5份、十二烷酸1-5份、苯醚甲环唑0.3-0.5份、银离子类抗菌剂0.5-1.5份、无机增稠剂3-5份、消泡剂0.5-1.5份、pH值调节剂0.03-0.05份。
2.根据权利要求1所述的耐老化抗菌的纳米涂料，其特征在于：所述耐老化抗菌的纳米涂料的原料配方包括以下重量份的原料：纳米水性氟碳乳液50份、丙二醇12份、醇酯十二9份、羟乙基纤维素9份、纳米级两性聚丙烯酰胺12份、苯甲酸钠2.5份、阿斯巴甜2.5份、对羟基苯甲酸甲酯钠2.5份、石蜡4份、硬脂酸钙2.5份、纳米二氧化钛25份、硅酸钙2.5份、N-环己基-N’-苯基对苯二胺2.5份、2,6-二叔丁基对甲酚4份、纳米氧化锌粉末3份、十二烷酸3份、苯醚甲环唑0.4份、银离子类抗菌剂1份、无机增稠剂4份、消泡剂1份、pH值调节剂0.04份。
3.根据权利要求1所述的耐老化抗菌的纳米涂料，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂按质量比1：1混合而成。
4.根据权利要求1所述的耐老化抗菌的纳米涂料，其特征在于：所述纳米级两性聚丙烯酰胺和羟乙基纤维素的质量比为4：3。
5.根据权利要求1所述的耐老化抗菌的纳米涂料，其特征在于：所述硅酸钙为微孔硅酸钙。
6.根据权利要求1所述的耐老化抗菌的纳米涂料，其特征在于：所述无机增稠剂由膨润土、凹凸棒土、硅酸铝按质量比1：1：2混合而成。
7.根据权利要求1所述的耐老化抗菌的纳米涂料，其特征在于：所述2,6-二叔丁基对甲酚的制备方法为：称取季戊四醇2g、亚磷酸三乙酯4g、2,6-二叔丁基苯酚4g、无水碳酸钾0.5g，混合均匀后，于130-140℃反应2 h，再升高温度至170-180℃反应4 h，即得。
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