CN107903677A - 一种添加纳米二氧化钛的水性抗菌油漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种添加纳米二氧化钛的水性抗菌油漆及其制备方法。该油漆包括：硅酸锂溶液、硅溶胶、十二烷基二醇酰胺、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）、硅丙乳液、锌粉、有机膨润土、炔二醇消泡剂、纳米TiO₂粉体等组分。利用纳米TiO₂粉体具有无毒性、广谱的抗菌性、资源丰富、价格低廉等优点，添加到油漆中，制备的油漆抗菌性能好，成本低，具有较好应用前景。

Description

一种添加纳米二氧化钛的水性抗菌油漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性抗菌油漆，特别涉及一种添加纳米二氧化钛抗菌剂的水性油漆及其制备方法，属于油漆加工领域。

背景技术

水性无机富锌油漆是由水性无机硅酸盐（纳、钾、锂）树脂、锌粉、助剂等组成，以其优异的防腐蚀、自修复性、电化学性、耐油性、可焊性和零VOC排放，在大气和海洋重防腐工程中取得令人满意的效果，得到愈来愈多业内人士的认同。是今后防腐油漆发展的重点方向之一，尤其用作底漆，有着不可替代的优异性能。

然而传统的水性无机富锌油漆抗菌性能差，当油漆被微生物污染，只要温度、湿度等生长条件适宜时，微生物就会大肆繁殖，与人体接触后，会传染各种疾病，威胁人体健康，微生物污染状况的一项调查表明：农村细菌总数为138.94cfu/cm2，城镇为72.10cfu/cm2。可见环境中微生物造成的污染是不可忽视的。

锐钛型TiO₂是最常见的光触媒型抗菌剂。它是利用光催化作用激发纳米Ti02产生强氧化物质，这种强氧化物能够将有机物中的C—C、C—O、C—H、C—N、—N—H等化学键破坏，从而使有机物彻底地被氧化，达到杀菌、抗菌的目的，且纳米二氧化钛具有无毒性、广谱的抗菌性、稳定性好、产品资源丰富、价格低廉、无二次污染及可重复利用等优点。

发明内容

本发明的目的是为了解决水性无机富锌油漆抗菌性能差的问题，本发明提供一种抗菌油漆，该抗菌油漆包括组分（按重量计）百分比为：

硅酸锂溶液 10%-20%；

硅溶胶 30%-40%；

十二烷基二醇酰胺 5%-10%；

γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）5%-10%；

硅丙乳液 5%-10%；

锌粉 20%-30% ；

有机膨润土 0.6%-1% ；

炔二醇消泡剂 0.5%-3.2%；

纳米TiO₂粉体 0.5%-1%；

水 余量。

优先地，所述的硅酸锂溶液的质量百分比浓度为5%-10%。

优先地，所述的硅溶胶为铝改性硅溶胶，该铝改性硅溶胶的离子的摩尔百分比含量为1%-2%。

优先地，所述锌粉为600-900目。

优先地，所述纳米TiO₂粉体为锐钛型纳米TiO₂粉体。

本发明还提供一种所述的抗菌防锈油漆的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

⑴将硅酸钾溶液与水一起倒入容器中并搅拌均匀；

⑵将溶液加热至温度50-80℃，再缓慢滴加铝改性硅溶胶，添加完毕后继续搅拌2h-4h；

⑶然后将温度降至20-30℃，边搅拌边依次缓慢滴加计量的十二烷基二醇酰胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）和硅丙乳液，混合均匀；

⑷依次添加锌粉和纳米TiO₂粉体，搅拌混合均匀；

⑸最后添加有机膨润土和炔二醇消泡剂混合均匀，即得到一种抗菌防锈油漆。

将制备的抗菌油漆的抗菌性能测试：

用滤纸浸泡于该制备的油漆中，然后取出滤纸，待滤纸干燥后，将所述滤纸裁剪成直径为3厘米的圆片，将滤纸圆片放在用于细菌实验的标准培养基中，使1毫升水在标准培养基上的每个滤纸圆片的整个表面上散开，将滤纸圆片放在37℃恒温下培养3天，并以没有浸泡本发明抗菌油漆的滤纸作为对照组，评定各实施例油漆的抗真菌性，抗菌率达 90％以上。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本发明抗菌油漆原料配比合理，稳定性能好；

2、锐钛型纳米TiO₂粉体具有无毒性、广谱的抗菌性、稳定性好、资源丰富、价格低廉等优点，添加到油漆中，制备的油漆抗菌性能好，成本低。

具体实施方式

为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。以下结合较佳实施例，对本发明做进一步的描述。需要加以说明的是：制备本发明的各种化学试剂、原料均可以从市场上买到或容易地通过已知的方法制得。

实施例一：

取100g的质量百分比浓度为5%硅酸锂溶液加入195g水搅拌均匀，将体系进行加热至50℃，再缓慢滴加345g摩尔含量为1%的铝改性硅溶胶，添加完毕后继续搅拌回流4h，然后将体系温度降至20℃，在不停的搅拌下，依次缓慢滴加50g的十二烷基二醇酰胺、5g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）和50g的硅丙乳液，混合均匀，再添加190g的600目的锌粉和2.5g 的锐钛型纳米TiO₂粉体，混合均匀，最后添加10 g的有机膨润土和5g炔二醇消泡剂，混合均匀，即得到抗菌。用滤纸浸泡于该制备的油漆中，然后取出滤纸，待滤纸干燥后，将所述滤纸裁剪成直径为3厘米的圆片，将滤纸圆片放在用于细菌实验的标准培养基中，使1毫升水在标准培养基上的每个滤纸圆片的整个表面上散开，将滤纸圆片放在37℃恒温下培养3天，并以没有浸泡本发明抗菌油漆的滤纸作为对照组，评定各实施例油漆的抗真菌性，抗菌率达95％。

实施例二：

取1000g的质量百分比浓度为8%硅酸锂溶液倒入容器中，加入700g水搅拌均匀，将体系加热至70℃，再缓慢滴加1500g摩尔含量为1.5%的铝改性硅溶胶，添加完毕后继续搅拌回流3h，然后将体系温度降至25℃，在不停的搅拌下，依次缓慢滴加500g的十二烷基二醇酰胺、400g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）和250g的硅丙乳液，混合均匀，最后添加450g的800目的锌粉和50g 的锐钛型纳米TiO₂粉体，混合均匀，最后添加50 g的有机膨润土和100g炔二醇消泡剂，混合均匀，即得到抗菌油漆。抗菌油漆的抗菌性能测试：用滤纸浸泡于该制备的油漆中，然后取出滤纸，待滤纸干燥后，将所述滤纸裁剪成直径为3厘米的圆片，将滤纸圆片放在用于细菌实验的标准培养基中，使1毫升水在标准培养基上的每个滤纸圆片的整个表面上散开，将滤纸圆片放在37℃恒温下培养3天，并以没有浸泡本发明抗菌油漆的滤纸作为对照组，评定各实施例油漆的抗真菌性，抗菌率达91％。

实施例三：

取5000g的质量百分比浓度为10%硅酸锂溶液倒入容器中，加入7100g水搅拌均匀，将体系进行加热至80℃时，再缓慢滴加20000g摩尔含量为2%的铝改性硅溶胶，添加完毕后继续搅拌回流2h，然后将体系温度降至30℃，在不停的搅拌下，依次缓慢滴加2500g的十二烷基二醇酰胺、3500g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）和5000g的硅丙乳液，混合均匀，再添加4700g的900目的锌粉和400g的锐钛型纳米TiO₂粉体，混合均匀，最后添加300 g的脲醛-聚氨酯树脂和1500g炔二醇消泡剂，混合均匀，即得抗菌油漆。用滤纸浸泡于该制备的油漆中，然后取出滤纸，待滤纸干燥后，将所述滤纸裁剪成直径为3厘米的圆片，将滤纸圆片放在用于细菌实验的标准培养基中，使1毫升水在标准培养基上的每个滤纸圆片的整个表面上散开，将滤纸圆片放在37℃恒温下培养3天，并以没有浸泡本发明抗菌油漆的滤纸作为对照组，评定各实施例油漆的抗真菌性，抗菌率达 92％。

在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

Claims (6)

1.一种水性抗菌油漆，其特征在于，该水性抗菌油漆（按重量百分比计）各组分为：

硅酸锂溶液10%-20%；

硅溶胶 30%-40%；

十二烷基二醇酰胺 5%-10%；

γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）5%-10%；

硅丙乳液 5%-10%；

锌粉 20%-30% ；

有机膨润土 0.6%-1% ；

炔二醇消泡剂 0.5%-3.2%；

纳米TiO₂粉体 0.5%-1%；

水 余量。

2.根据权利要求1所述的水性抗菌油漆，其特征在于，所述的硅酸锂溶液的质量百分比浓度为5%-10%。

3.根据权利要求1所述的水性抗菌油漆，其特征在于，所述的硅溶胶为铝改性硅溶胶，该铝改性硅溶胶的离子的摩尔百分比含量为1%-2%。

4.根据权利要求1所述的水性抗菌油漆，其特征在于，所述锌粉为600-900目。

5.根据权利要求1所述的水性抗菌油漆，其特征在于，所述纳米TiO₂粉体为锐钛型纳米TiO₂粉体。

6.一种如据权利要求1-5任一所述的水性抗菌油漆的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

⑴将硅酸钾溶液与水一起倒入容器中并搅拌均匀；

⑵将溶液加热至温度50-80℃，再缓慢滴加铝改性硅溶胶，添加完毕后继续搅拌2h-4h；

⑶然后将温度降至20-30℃，边搅拌边依次缓慢滴加计量的十二烷基二醇酰胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）和硅丙乳液，混合均匀；

⑷依次添加锌粉和纳米TiO₂粉体，搅拌混合均匀；

⑸最后添加有机膨润土和炔二醇消泡剂混合均匀，即得到一种抗菌防锈油漆。