CN107987712A - 具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保涂料制备技术领域，具体涉及一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料及其制备方法；其成分包括：环氧树脂、三羟甲基丙烷、聚酯二醇400、聚醚二醇1000、乙二醇甲醚、过硫酸钾、二乙醇胺、乙酸、水、填料、石英粉、纳米铝粉、抗菌剂、分散剂、消泡剂和水性环氧固化剂；本发明制备的涂料不仅具有优异的抗菌性能，同时还有表面耐污性好，耐水性能好的优点；通过软段的聚醚二醇与硬段的聚酯二醇的加入来实现涂层硬度的调节；通过纳米铝粉与填料的加入通过加入纳米铝粉与纳米二氧化钛能减少了毛细管作用，增大了涂层的致密程度，减少了水分的渗透，使涂层具有优良的防腐、抗污性能。

Description

具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于环保涂料制备技术领域，具体涉及一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料及其制备方法。
背景技术
涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。作用主要有四点：保护，装饰，掩饰产品的缺陷和其他特殊作用，提升产品的价值。
环氧涂料具有优良力学性能、防腐性能和黏结性及化学稳定性的胶黏材料，广泛应用于防腐涂料、工业地坪涂料等，但目前主导产品大部分为溶剂型，所含的有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性，这是造成环境污染的老、大、难问题。近10年来，保护地球环境舆论压力与日俱增，一些发达国家制定了消防法规及溶剂法规，这些因素促使世界各国研究人员花费相当大的精力进行对应产品的开发，但目前市面上出现的水性环氧涂料与溶剂型产品相比，其性能上还是存在较大差距，因此开发新型高性能水性环氧涂料并用其逐步取代溶剂型产品，具有重要的现实意义和广阔的应用前景，是我们国家经济建设的迫切要求。
目前，市场上的水性环氧地坪涂料，普遍存在耐水性、耐磨性能差，涂层容易腐败的缺点。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料及其制备方法，所制备的水性环氧地坪涂料不仅具有优异的抗菌性能，同时还有表面耐污性好，耐水性能好的优点。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其成分按重量份计：环氧树脂80-95份、三羟甲基丙烷5-8份、聚酯二醇400120-250份、聚醚二醇1000720-2250份、乙二醇甲醚80-100份、过硫酸钾0.3-0.5份、二乙醇胺36-48份、乙酸20-30份、水750-900份、填料15-25份、石英粉18-25份、纳米铝粉6-9份、抗菌剂5-8份、分散剂1.6-3.2份、消泡剂3.2-5.1份和水性环氧固化剂200-350份。
优选的，一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将石英粉与填料放入粉碎机进行粉碎并过100目，将制得粉末放置备用；
b、将环氧树脂、三羟基丙烷、聚酯二醇、聚醚二醇、有机溶剂、过硫酸钾加入到反应釜中，在60-75℃，120-150r/min的速度下反应5h-7h后，将温度升至80℃，并向混合物中缓慢滴加二乙醇胺，滴加完后，继续反应2-3h，得到混合组分A；
c、将乙酸、分散剂、消泡剂和水加入到混合组分A中，在30-35℃，300-550r/min的速度下搅拌60-90min后，加入步骤a中制得的粉末、纳米铝粉与抗菌剂，将搅拌速度升至600-850r/min，搅拌2h后，真空脱去乙二醇甲醚，得到混合组分B；
d、向组分B中加入水性环氧固化剂，搅拌混合，静置30-60min后即制得水性环氧涂料。
优选的，步骤b中聚酯二醇与聚醚二醇按质量比6-9:1加入。
优选的，所述分散剂选用乙烯基双硬脂酰胺。
优选的，所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。
优选的，所述填料选用滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙中的两种或三种。
优选的，所述抗菌剂由2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮按质量比3:1:5混合而成。
优选的，步骤b中二乙醇胺的滴加速度为6-8份/h。
采用上述的技术方案，本发明达到的有益效果是：
本发明制备的涂料不仅具有优异的抗菌性能，同时还有表面耐污性好，耐水性能好的优点。混合抗菌剂的加入赋予了涂料优良的抗菌性能，延长了涂料的腐败时间。通过软段的聚醚二醇与硬段的聚酯二醇的加入来实现涂层硬度的调节。二乙醇胺的加入增加了分子链的支化度，提高了涂膜的交联密度，降低了涂膜的渗透性，有效的隔离了水分，使涂层具有优良的耐水性能；同时，因涂膜交联密度的增加，也提高了涂层的耐磨性能。通过纳米铝粉与填料的加入通过加入纳米铝粉与纳米二氧化钛能减少了毛细管作用，增大了涂层的致密程度，减少了水分的渗透，使涂层具有优良的防腐、抗污性能。
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：
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其成分按重量份计：环氧树脂80份、三羟甲基丙烷7份、聚酯二醇400120份、聚醚二醇1000720份、乙二醇甲醚90份、过硫酸钾0.3份、二乙醇胺40份、乙酸20份、水850份、填料15份、石英粉18份、纳米铝粉6份、抗菌剂5份、分散剂2.1份、消泡剂3.2份和水性环氧固化剂300份。
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将石英粉与填料放入粉碎机进行粉碎并过100目，将制得粉末放置备用；
b、将环氧树脂、三羟基丙烷、聚酯二醇、聚醚二醇、有机溶剂、过硫酸钾加入到反应釜中，在60℃，120r/min的速度下反应5h后，将温度升至80℃，并向混合物中缓慢滴加二乙醇胺，滴加完后，继续反应2h，得到混合组分A；
c、将乙酸、分散剂、消泡剂和水加入到混合组分A中，在30℃，300r/min的速度下搅拌60min后，加入步骤a中制得的粉末、纳米铝粉与抗菌剂，将搅拌速度升至600r/min，搅拌2h后，真空脱去乙二醇甲醚，得到混合组分B；
d、向组分B中加入水性环氧固化剂，搅拌混合，静置30min后即制得水性环氧涂料。
步骤b中聚酯二醇与聚醚二醇按质量比6:1加入。
分散剂选用乙烯基双硬脂酰胺。
消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。
填料选用滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙中的两种或三种。
抗菌剂由2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮按质量比3:1:5混合而成。
步骤b中二乙醇胺的滴加速度为6份/h。
经测试，通过实施例1制备的水性聚氨酯涂料的表面光滑；铅笔硬度H；涂层水接触角为78.9°；水中浸泡168h不发白、不起泡、不脱落；涂膜附着力1级，耐冲击性65cm。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为96.5％，对白色念球菌的抑菌率为96.8％(抗菌性能试验参照GB15979-2002和GB15981-1955)。
实施例2：
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其成分按重量份计：环氧树脂85份、三羟甲基丙烷8份、聚酯二醇400160份、聚醚二醇10001120份、乙二醇甲醚95份、过硫酸钾0.4份、二乙醇胺48份、乙酸25份、水750份、填料19份、石英粉22份、纳米铝粉9份、抗菌剂6份、分散剂2.6份、消泡剂3.9份和水性环氧固化剂200份。
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将石英粉与填料放入粉碎机进行粉碎并过100目，将制得粉末放置备用；
b、将环氧树脂、三羟基丙烷、聚酯二醇、聚醚二醇、有机溶剂、过硫酸钾加入到反应釜中，在65℃，130r/min的速度下反应6h后，将温度升至80℃，并向混合物中缓慢滴加二乙醇胺，滴加完后，继续反应2h，得到混合组分A；
c、将乙酸、分散剂、消泡剂和水加入到混合组分A中，在30℃，350r/min的速度下搅拌70min后，加入步骤a中制得的粉末、纳米铝粉与抗菌剂，将搅拌速度升至750r/min，搅拌2h后，真空脱去乙二醇甲醚，得到混合组分B；
d、向组分B中加入水性环氧固化剂，搅拌混合，静置40min后即制得水性环氧涂料。
步骤b中聚酯二醇与聚醚二醇按质量比7:1加入。
分散剂选用乙烯基双硬脂酰胺。
消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。
填料选用滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙中的两种或三种。
抗菌剂由2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮按质量比3:1:5混合而成。
步骤b中二乙醇胺的滴加速度为7份/h。
经测试，通过实施例2制备的水性聚氨酯涂料的表面光滑；铅笔硬度2H；涂层水接触角为80.4°；水中浸泡168h不发白、不起泡、不脱落；涂膜附着力0级，耐冲击性70cm。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为97.5％，对白色念球菌的抑菌率为97.3％(抗菌性能试验参照GB15979-2002和GB15981-1955)。
实施例3：
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其成分按重量份计：环氧树脂90份、三羟甲基丙烷5份、聚酯二醇400200份、聚醚二醇10001600份、乙二醇甲醚80份、过硫酸钾0.4份、二乙醇胺36份、乙酸25份、水800份、填料22份、石英粉20份、纳米铝粉7份、抗菌剂7份、分散剂1.6份、消泡剂4.5份和水性环氧固化剂350份。
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将石英粉与填料放入粉碎机进行粉碎并过100目，将制得粉末放置备用；
b、将环氧树脂、三羟基丙烷、聚酯二醇、聚醚二醇、有机溶剂、过硫酸钾加入到反应釜中，在70℃，140r/min的速度下反应6h后，将温度升至80℃，并向混合物中缓慢滴加二乙醇胺，滴加完后，继续反应3h，得到混合组分A；
c、将乙酸、分散剂、消泡剂和水加入到混合组分A中，在35℃，500r/min的速度下搅拌80min后，加入步骤a中制得的粉末、纳米铝粉与抗菌剂，将搅拌速度升至800r/min，搅拌2h后，真空脱去乙二醇甲醚，得到混合组分B；
d、向组分B中加入水性环氧固化剂，搅拌混合，静置50min后即制得水性环氧涂料。
步骤b中聚酯二醇与聚醚二醇按质量比8:1加入。
分散剂选用乙烯基双硬脂酰胺。
消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。
填料选用滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙中的两种或三种。
抗菌剂由2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮按质量比3:1:5混合而成。
步骤b中二乙醇胺的滴加速度为7份/h。
经测试，通过实施例3制备的水性聚氨酯涂料的表面光滑；铅笔硬度2H；涂层水接触角为81.4°；水中浸泡168h不发白、不起泡、不脱落；涂膜附着力0级，耐冲击性70cm。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为97.9％，对白色念球菌的抑菌率为97.6％(抗菌性能试验参照GB15979-2002和GB15981-1955)。
实施例4：
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其成分按重量份计：环氧树脂95份、三羟甲基丙烷6份、聚酯二醇400250份、聚醚二醇10002250份、乙二醇甲醚100份、过硫酸钾0.5份、二乙醇胺44份、乙酸30份、水900份、填料25份、石英粉25份、纳米铝粉8份、抗菌剂8份、分散剂3.2份、消泡剂5.1份和水性环氧固化剂250份。
一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其制备方法包括以下步骤：
a、将石英粉与填料放入粉碎机进行粉碎并过100目，将制得粉末放置备用；
b、将环氧树脂、三羟基丙烷、聚酯二醇、聚醚二醇、有机溶剂、过硫酸钾加入到反应釜中，在75℃，150r/min的速度下反应7h后，将温度升至80℃，并向混合物中缓慢滴加二乙醇胺，滴加完后，继续反应3h，得到混合组分A；
c、将乙酸、分散剂、消泡剂和水加入到混合组分A中，在35℃，550r/min的速度下搅拌90min后，加入步骤a中制得的粉末、纳米铝粉与抗菌剂，将搅拌速度升至850r/min，搅拌2h后，真空脱去乙二醇甲醚，得到混合组分B；
d、向组分B中加入水性环氧固化剂，搅拌混合，静置60min后即制得水性环氧涂料。
步骤b中聚酯二醇与聚醚二醇按质量比9:1加入。
分散剂选用乙烯基双硬脂酰胺。
消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。
填料选用滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙中的两种或三种。
抗菌剂由2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮按质量比3:1:5混合而成。
步骤b中二乙醇胺的滴加速度为8份/h。
经测试，通过实施例3制备的水性聚氨酯涂料的表面光滑；铅笔硬度2H；涂层水接触角为81.8°；水中浸泡168h不发白、不起泡、不脱落；涂膜附着力0级，耐冲击性80cm。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为98.5％，对白色念球菌的抑菌率为98.1％(抗菌性能试验参照GB15979-2002和GB15981-1955)。
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 (8)

1.一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其特征在于，其成分按重量份计：环氧树脂80-95份、三羟甲基丙烷5-8份、聚酯二醇400120-250份、聚醚二醇1000720-2250份、乙二醇甲醚80-100份、过硫酸钾0.3-0.5份、二乙醇胺36-48份、乙酸20-30份、水750-900份、填料15-25份、石英粉18-25份、纳米铝粉6-9份、抗菌剂5-8份、分散剂1.6-3.2份、消泡剂3.2-5.1份和水性环氧固化剂200-350份。
2.根据权利要求1所述的一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将石英粉与填料放入粉碎机进行粉碎并过100目，将制得粉末放置备用；
b、将环氧树脂、三羟基丙烷、聚酯二醇、聚醚二醇、有机溶剂、过硫酸钾加入到反应釜中，在60-75℃，120-150r/min的速度下反应5h-7h后，将温度升至80℃，并向混合物中缓慢滴加二乙醇胺，滴加完后，继续反应2-3h，得到混合组分A；
c、将乙酸、分散剂、消泡剂和水加入到混合组分A中，在30-35℃，300-550r/min的速度下搅拌60-90min后，加入步骤a中制得的粉末、纳米铝粉与抗菌剂，将搅拌速度升至600-850r/min，搅拌2h后，真空脱去乙二醇甲醚，得到混合组分B；
d、向组分B中加入水性环氧固化剂，搅拌混合，静置30-60min后即制得水性环氧涂料。
3.根据权利要求1所述的一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其特征在于：步骤b中聚酯二醇与聚醚二醇按质量比6-9:1加入。
4.根据权利要求1所述的一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其特征在于：所述分散剂选用乙烯基双硬脂酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其特征在于：所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其特征在于：所述填料选用滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙中的两种或三种。
7.根据权利要求1所述的一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料，其特征在于：所述抗菌剂由2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮按质量比3:1:5混合而成。
8.根据权利要求1所述的一种具有防腐抗菌功能的水性环氧地坪涂料的制备方法，其特征在于：步骤b中二乙醇胺的滴加速度为6-8份/h。
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