CN107603452A - 抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑涂料技术领域，具体涉及一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料及其制备方法；其成分按重量份计：水性聚氨酯树脂、聚乙二醇醚、甲苯二异氰酸酯、聚乙烯醇、负离子粉、纳米碳酸钙、海泡石粉、海藻泥、增稠剂、表面活性剂、防老剂、分散剂、催化剂、成膜助剂和去离子水适量；本发明制备的涂料不仅显著提高了聚氨酯涂料的附着力、耐水性、耐沾污性，从而能达到抗菌、杀菌的目的，防老剂由N‑苯基‑N`‑环己基对苯二胺和乙氧基喹啉混合组成，两者相互协同能对臭氧龟裂和自然老化有更好的效果，使聚氨酯涂料的抗氧化性和抗老化性能得到提高，羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮两者相互配合提高了聚氨酯涂料的粘结强度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑涂料技术领域，具体涉及一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含羟基树脂两部分组成，通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多，应用范围也很广，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪涂料、电子涂料、特种涂料等。缺点是施工工序复杂，对施工环境要求很高，漆膜容易产生弊病。单组分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮气固化聚氨酯涂料、封闭型聚氨酯涂料等品种。应用面不如双组分涂料广，主要用于地板涂料、防腐涂料、预卷材涂料等，其总体性能不如双组分涂料全面。
现在市售的聚氨酯涂料虽然具有一定的防水作用，但是其防水效果并不是十分优良；另外，现有的聚氨酯涂料还存在抗老化性、抗菌性和粘结强度较差的缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，不仅具有优良的防水效果，还具有抗老化性好、抗菌能力强和粘结强度大的优点。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其成分按重量份计：水性聚氨酯树脂48-53份、聚乙二醇醚42-47份、甲苯二异氰酸酯36-43份、聚乙烯醇25-30份、负离子粉22-27份、纳米碳酸钙18-25份、海泡石粉16-20份、海藻泥12-17份、增稠剂6.4-7.9份、表面活性剂5.2-6.8份、防老剂4.8-6.2份、分散剂4.5-6.4份、催化剂1.2-2.6份、成膜助剂3.5-5.8份和去离子水适量。
优选的，一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将水性聚氨酯树脂、甲苯二异氰酸酯和表面活性剂加入反应釜中，升温至80-100℃，同时以350-450r/min的速度搅拌20-40min、然后向其中加入甲苯二异氰酸酯、催化剂、防老剂和分散剂，并以240-380r/min的速度搅拌反应50-70min，降温至65-80℃，并保持温度反应140-200min，所得物料记为混合组分A；
b、将负离子粉、纳米碳酸钙、海泡石粉和海藻泥加入质量为四者总质量的1-2倍的去离子水，搅拌均匀后，向其中加入聚乙烯醇，并以180-240r/min的速度搅拌15-30min，得到混合组分B；
c、将混合组分B加入混合组分A中，然后再向其中加入增稠剂和成膜助剂，并以700-850r/min的速度搅拌70-90min；
d、停止搅拌，并将步骤c所得在-0.02-0.05MPa下脱泡10-20min，然后用30-70目双层铁网过滤，所得即为涂料成品。
优选的，所述防老剂由N-苯基-N`-环己基对苯二胺和乙氧基喹啉按照质量比2：1混合而成。
优选的，所述增稠剂选用羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮按照质量比1：1混合而成。
优选的，所述表面活性剂选用脂肪酸甘油酯。
优选的，所述成膜助剂选用丙二醇甲醚醋酸酯。
优选的，所述催化剂选用二月桂酸二丁基锡。
有益效果：
本发明制备的涂料不仅显著提高了聚氨酯涂料的附着力、耐水性、耐洗刷性，耐磨损、耐沾污性，提高强度和表面光洁度；而且还能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，从而达到抗菌杀菌的目的。从而阻止了细菌和真菌在涂料里面滋生，避免了漆料变质，防老剂由N-苯基-N`-环己基对苯二胺和乙氧基喹啉混合组成，两者相互协同能抑制涂料的臭氧龟裂和自然老化。使聚氨酯涂料的抗氧化性和抗老化性能得到提高。羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮两者相互配合提高了聚氨酯涂料的粘结强度。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其成分按重量份计：水性聚氨酯树脂48份、聚乙二醇醚44份、甲苯二异氰酸酯36份、聚乙烯醇27份、负离子粉22份、纳米碳酸钙20份、海泡石粉16份、海藻泥14份、增稠剂6.4份、表面活性剂5.8份、防老剂4.8份、分散剂5.4份、催化剂1.2份、成膜助剂4.3份和去离子水适量。
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将水性聚氨酯树脂、甲苯二异氰酸酯和表面活性剂加入反应釜中，升温至80℃，同时以350r/min的速度搅拌20min、然后向其中加入甲苯二异氰酸酯、催化剂、防老剂和分散剂，并以240r/min的速度搅拌反应50min，降温至65℃，并保持温度反应140min，所得物料记为混合组分A；
b、将负离子粉、纳米碳酸钙、海泡石粉和海藻泥加入质量为四者总质量的1倍的去离子水，搅拌均匀后，向其中加入聚乙烯醇，并以180r/min的速度搅拌15min，得到混合组分B；
c、将混合组分B加入混合组分A中，然后再向其中加入增稠剂和成膜助剂，并以700r/min的速度搅拌70min；
d、停止搅拌，并将步骤c所得在-0.02MPa下脱泡10min，然后用30目双层铁网过滤，所得即为涂料成品。
经测试，通过实施例1制备的聚氨酯涂料的表干时间为76min，与混凝土的粘度强度为3.8MPa、撕裂强度为54N/mm，在饱和氢氧化钙溶液(25℃)中浸泡500h，无开裂，无起皮剥离现象。对大肠杆菌的抗菌率为98.4％，对黑曲霉菌的抗菌率为94.7％。
实施例2：
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其成分按重量份计：水性聚氨酯树脂50份、聚乙二醇醚42份、甲苯二异氰酸酯38份、聚乙烯醇25份、负离子粉24份、纳米碳酸钙18份、海泡石粉17份、海藻泥12份、增稠剂6.9份、表面活性剂5.2份、防老剂5.4份、分散剂4.5份、催化剂1.8份、成膜助剂3.5份和去离子水适量。
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将水性聚氨酯树脂、甲苯二异氰酸酯和表面活性剂加入反应釜中，升温至85℃，同时以380r/min的速度搅拌25min、然后向其中加入甲苯二异氰酸酯、催化剂、防老剂和分散剂，并以270r/min的速度搅拌反应55min，降温至70℃，并保持温度反应160min，所得物料记为混合组分A；
b、将负离子粉、纳米碳酸钙、海泡石粉和海藻泥加入质量为四者总质量的1.5倍的去离子水，搅拌均匀后，向其中加入聚乙烯醇，并以200r/min的速度搅拌20min，得到混合组分B；
c、将混合组分B加入混合组分A中，然后再向其中加入增稠剂和成膜助剂，并以750r/min的速度搅拌75min；
d、停止搅拌，并将步骤c所得在0MPa下脱泡15min，然后用40目双层铁网过滤，所得即为涂料成品。
经测试，通过实施例2制备的聚氨酯涂料的表干时间为82min，与混凝土的粘度强度为3.6MPa、撕裂强度为49N/mm，在饱和氢氧化钙溶液(25℃)中浸泡500h，无开裂，无起皮剥离现象。对大肠杆菌的抗菌率为96.7％，对黑曲霉菌的抗菌率为95.9％。
实施例3：
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其成分按重量份计：水性聚氨酯树脂51份、聚乙二醇醚47份、甲苯二异氰酸酯40份、聚乙烯醇30份、负离子粉26份、纳米碳酸钙25份、海泡石粉19份、海藻泥17份、增稠剂7.4份、表面活性剂6.8份、防老剂5.8份、分散剂6.4份、催化剂2.3份、成膜助剂5.8份和去离子水适量。
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将水性聚氨酯树脂、甲苯二异氰酸酯和表面活性剂加入反应釜中，升温至95℃，同时以410r/min的速度搅拌30min、然后向其中加入甲苯二异氰酸酯、催化剂、防老剂和分散剂，并以340r/min的速度搅拌反应65min，降温至75℃，并保持温度反应180min，所得物料记为混合组分A；
b、将负离子粉、纳米碳酸钙、海泡石粉和海藻泥加入质量为四者总质量的1.8倍的去离子水，搅拌均匀后，向其中加入聚乙烯醇，并以220r/min的速度搅拌25min，得到混合组分B；
c、将混合组分B加入混合组分A中，然后再向其中加入增稠剂和成膜助剂，并以800r/min的速度搅拌85min；
d、停止搅拌，并将步骤c所得在0.02MPa下脱泡18min，然后用60目双层铁网过滤，所得即为涂料成品。
经测试，通过实施例3制备的聚氨酯涂料的表干时间为71min，与混凝土的粘度强度为3.3MPa、撕裂强度为47N/mm，在饱和氢氧化钙溶液(25℃)中浸泡500h，无开裂，无起皮剥离现象。对大肠杆菌的抗菌率为98.4％，对黑曲霉菌的抗菌率为97.5％。
实施例4：
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其成分按重量份计：水性聚氨酯树脂53份、聚乙二醇醚45份、甲苯二异氰酸酯43份、聚乙烯醇28份、负离子粉27份、纳米碳酸钙23份、海泡石粉20份、海藻泥16份、增稠剂7.9份、表面活性剂6.5份、防老剂6.2份、分散剂5.8份、催化剂2.6份、成膜助剂51份和去离子水适量。
一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将水性聚氨酯树脂、甲苯二异氰酸酯和表面活性剂加入反应釜中，升温至100℃，同时以450r/min的速度搅拌40min、然后向其中加入甲苯二异氰酸酯、催化剂、防老剂和分散剂，并以380r/min的速度搅拌反应70min，降温至80℃，并保持温度反应200min，所得物料记为混合组分A；
b、将负离子粉、纳米碳酸钙、海泡石粉和海藻泥加入质量为四者总质量的2倍的去离子水，搅拌均匀后，向其中加入聚乙烯醇，并以240r/min的速度搅拌30min，得到混合组分B；
c、将混合组分B加入混合组分A中，然后再向其中加入增稠剂和成膜助剂，并以850r/min的速度搅拌90min；
d、停止搅拌，并将步骤c所得在0.05MPa下脱泡20min，然后用70目双层铁网过滤，所得即为涂料成品。
经测试，通过实施例4制备的聚氨酯涂料的表干时间为71min，与混凝土的粘度强度为4.3MPa、撕裂强度为58N/mm，在饱和氢氧化钙溶液(25℃)中浸泡500h，无开裂，无起皮剥离现象。对大肠杆菌的抗菌率为99.3％，对黑曲霉菌的抗菌率为98.7％。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其特征在于，其成分按重量份计：水性聚氨酯树脂48-53份、聚乙二醇醚42-47份、甲苯二异氰酸酯36-43份、聚乙烯醇25-30份、负离子粉22-27份、纳米碳酸钙18-25份、海泡石粉16-20份、海藻泥12-17份、增稠剂6.4-7.9份、表面活性剂5.2-6.8份、防老剂4.8-6.2份、分散剂4.5-6.4份、催化剂1.2-2.6份、成膜助剂3.5-5.8份和去离子水适量。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其特征在于，所述抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤：
a、将水性聚氨酯树脂、甲苯二异氰酸酯和表面活性剂加入反应釜中，升温至80-100℃，同时以350-450r/min的速度搅拌20-40min、然后向其中加入甲苯二异氰酸酯、催化剂、防老剂和分散剂，并以240-380r/min的速度搅拌反应50-70min，降温至65-80℃，并保持温度反应140-200min，所得物料记为混合组分A；
b、将负离子粉、纳米碳酸钙、海泡石粉和海藻泥加入质量为四者总质量的1-2倍的去离子水，搅拌均匀后，向其中加入聚乙烯醇，并以180-240r/min的速度搅拌15-30min，得到混合组分B；
c、将混合组分B加入混合组分A中，然后再向其中加入增稠剂和成膜助剂，并以700-850r/min的速度搅拌70-90min；
d、停止搅拌，并将步骤c所得在负压条件下-0.02-0.05MPa下脱泡10-20分钟，然后用30-70目双层铁网过滤，所得即为涂料成品。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其特征在于：所述防老剂由N-苯基-N`-环己基对苯二胺和乙氧基喹啉按照质量比2：1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其特征在于：所述增稠剂选用羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮按照质量比1：1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其特征在于：所述表面活性剂选用脂肪酸甘油酯。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其特征在于：所述成膜助剂选用丙二醇甲醚醋酸酯。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌能力强防水性能好的聚氨酯涂料，其特征在于：所述催化剂选用二月桂酸二丁基锡。
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