CN108017940A - 一种抗菌油漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗菌油漆及其制备方法。该抗菌剂组分为硅酸盐溶液、硅溶胶、三甲基苄基氢氧化铵催化剂、十二烷基二醇酰胺、硅烷偶联剂(KH570)、硅丙乳液、锌粉、脲醛‑聚氨酯树脂、Ag3PO4抗菌粉体及水，其中Ag3PO4抗菌粉体是Na3PO4、AgNO3、明胶等为主要原料，采用溶胶一凝胶法制备而成。抗菌油漆的制备方法是，现将将硅酸盐溶液加水稀释，加热后加入三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流，再滴加硅溶胶，搅拌充分后降至室温再依次添加十二烷基二醇酰胺、铝酸三甲酯偶联剂和硅丙乳液、锌粉和Ag3PO4抗菌粉体，搅拌混合，再添加脲醛‑聚氨酯树脂混合均匀，即得到一种抗菌油漆。

Description

一种抗菌油漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油漆，特别涉及一种添加抗菌剂的油漆及其制备工艺，属于油漆加工领域。
背景技术
油漆是用来保护和装饰物体表面的传统材料，它种类繁多、经济耐用、效果明显，广泛应用于家庭生活、公共设施及军事的各个领域。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，具有独特的保护机理、优异的防腐性能，同时具有零挥发性有机化合物（VOC）排放而被广泛应用，成为建筑钢结构等基体的主要底漆。
但是水性无机富锌油漆如果涂膜表面存在有害微生物，与人体接触后，会传染各种疾病，威胁人体健康。由此可见，目前的油漆市场上现有的产品都存在着抗菌效果不足之处，为了弥补这些不足，如何选择适当的抗菌剂，在不改变或保证涂层其它性能的前提下发展新型安全、有效、持久、廉价的抗菌油漆是解决问题的关键。
发明内容
本发明本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种抗菌性能好、生产便利的一种具有抗菌功能的油漆及其制备方法。 为了实现上述目的，本发明所设计的一种具有抗菌功能的油漆，按重量百分比来说各组分为：
硅酸盐溶液 10%-20%；
硅溶胶 30%-40%；
三甲基苄基氢氧化铵催化剂 0.5%-3.2%；
十二烷基二醇酰胺 5%-10% ；
硅烷偶联剂(KH570) 5%-10% ；
硅丙乳液 5%-10%；
锌粉 20%-30% ；
脲醛-聚氨酯树脂 0.6%-1% ；
Ag3PO4抗菌粉体 0.5%-1%
水 余量。
优先地，所述的硅酸盐溶液为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂的一种或者多种成分的混合物溶液。
优先地，所述的硅酸盐溶液的质量百分比浓度为4%-6%。
优先地，所述的硅溶胶为铝改性硅溶胶，其中铝离子的摩尔百分比含量为1%-2%。
优先地，所述锌粉为800-1000目。
优先地，Ag3PO4抗菌粉体的制备方法为：以化学纯的Na3P04、AgN03、明胶等为主要原料，采用溶胶一凝胶法分别制备出Ag3PO4抗菌粉体。
所述的具有抗菌功能的油漆的制备方法包括如下步骤：
⑴将硅酸盐溶液倒入容器中并加入适量水搅拌均匀；
⑵加热至温度50-70℃时，加入三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流2h-4h；
⑶再缓慢滴加铝改性硅溶胶，搅拌2h-4h；
⑷然后将温度降至25-35℃，边搅拌边依次缓慢滴加计量的十二烷基二醇酰胺、硅烷偶联剂(KH570)和硅丙乳液，混合均匀；
⑸再依次添加锌粉和Ag3PO4抗菌粉体，搅拌混合均匀；
⑹最后添加脲醛-聚氨酯树脂混合均匀，即得到一种抗菌油漆。
将制备的油漆进行抗菌性试验：
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 80％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，能够杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等病菌，抗菌率达 80％以上；
2、本发明油漆成本低，成分稳定。
具体实施方式
实施例一：
S1: 依次取50g的化学纯的Na3P04和100g的明胶依次加入到1000g的水中，并混合均匀，再缓慢滴入50g的化学纯的AgN03溶液，反应充分后，过滤沉淀，再用去离子水洗涤3次，再在40℃环境下干燥，干燥至凝胶状，再移至80℃环境下低温煅烧至变成粉末状即可得Ag3PO4抗菌粉体，备用；
S2: 取100g的百分比浓度为4%硅酸锂加入195g水搅拌均匀，将体系进行加热至50℃，加入5g的三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流4h，再缓慢滴加345g摩尔含量为1%的铝改性硅溶胶，搅拌回流4h，然后将体系温度降至25℃，在不停的搅拌下，依次缓慢滴加50g的十二烷基二醇酰胺、5g的硅烷偶联剂(KH570)和50g的硅丙乳液，混合均匀，再添加190g的800目的锌粉和2.5g 的S1步骤中制备的Ag3PO4抗菌粉体，混合均匀，最后添加10 g的脲醛-聚氨酯树脂，混合均匀，即得到抗菌油漆。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 83％。
实施例二：
S1: 依次取50g的化学纯的Na3P04和100g的明胶依次加入到1000g的水中，并混合均匀，再缓慢滴入50g的化学纯的AgN03溶液，反应充分后，过滤沉淀，再用去离子水洗涤3次，再在40℃环境下干燥，干燥至凝胶状，再移至80℃环境下低温煅烧至变成粉末状即可得Ag3PO4抗菌粉体，备用；
S2:取1000g的百分比浓度为5%硅酸钾溶液倒入容器中，加入700g水搅拌均匀，将体系加热至70℃，再加入100g的三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流3h，再缓慢滴加1500g摩尔含量为1.5%的铝改性硅溶胶，搅拌回流3h，然后将体系温度降至35℃，在不停的搅拌下，依次缓慢滴加500g的十二烷基二醇酰胺、400g的硅烷偶联剂(KH570)和250g的硅丙乳液，混合均匀，最后添加450g的900目的锌粉和50g 的S1步骤中制备的Ag3PO4抗菌粉体，混合均匀，最后添加50 g的脲醛-聚氨酯树脂，混合均匀，即得到抗菌油漆。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 85％。
实施例三：
S1: 依次取50g的化学纯的Na3P04和100g的明胶依次加入到1000g的水中，并混合均匀，再缓慢滴入50g的化学纯的AgN03溶液，反应充分后，过滤沉淀，再用去离子水洗涤3次，再在40℃环境下干燥，干燥至凝胶状，再移至80℃环境下低温煅烧至变成粉末状即可得Ag3PO4抗菌粉体，备用；
S2: 取5000g的百分比浓度为6%硅酸钠溶液倒入容器中，加入7100g水搅拌均匀，将体系进行加热至60℃时，再加入1500g的三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流2h，再缓慢滴加20000g摩尔含量为2%的铝改性硅溶胶，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的硅烷偶联剂(KH570)和5000g的硅丙乳液，混合均匀，再添加4700g的1000目的锌粉和400g的 S1步骤中制备的Ag3PO4抗菌粉体，混合均匀，最后添加300 g的脲醛-聚氨酯树脂，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 85％。

Claims (7)

1.一种抗菌油漆，其特征在于，该油漆（按重量百分比计）各组分为：
硅酸盐溶液 10%-20%；
硅溶胶 30%-40%；
三甲基苄基氢氧化铵催化剂 0.5%-3.2%；
十二烷基二醇酰胺 5%-10% ；
硅烷偶联剂(KH570) 5%-10% ；
硅丙乳液 5%-10%；
锌粉 20%-30% ；
脲醛-聚氨酯树脂 0.6%-1% ；
Ag3PO4抗菌粉体 0.5%-1%
水 余量。
2.根据权利要求1所述的抗菌油漆，其特征在于，所述的硅酸盐溶液为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂的一种或者多种成分的混合物溶液。
3.根据权利要求1所述的抗菌油漆，其特征在于，所述的硅酸盐溶液的质量百分比浓度选为4%-6%。
4.根据权利要求1所述的抗菌油漆，其特征在于，所述的铝改性硅溶胶中铝离子的摩尔百分比含量为1%-2%。
5.根据权利要求1所述的抗菌油漆，其特征在于，所述锌粉为800-1000目。
6.根据权利要求1所述的抗菌油漆，其特征在于，所述Ag3PO4抗菌粉体的制备方法为：以化学纯的Na3P04、AgN03、明胶等为主要原料，采用溶胶一凝胶法分别制备出Ag3PO4抗菌粉体。
7.一种如据权利要求1-6任意所述的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将硅酸盐溶液倒入容器中并加入适量水搅拌均匀；
⑵加热至温度50-70℃时，加入三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流2h-4h；
⑶再缓慢滴加铝改性硅溶胶，搅拌2h-4h；
⑷然后将温度降至25-35℃，边搅拌边依次缓慢滴加计量的十二烷基二醇酰胺、硅烷偶联剂(KH570)和硅丙乳液，混合均匀；
⑸再依次添加锌粉和Ag3PO4抗菌粉体，搅拌混合均匀；
⑹最后添加脲醛-聚氨酯树脂混合均匀，即得到一种抗菌油漆。
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