CN108017941A - 一种抗菌防锈油漆及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗菌防锈油漆及其制备工艺。先以Na3P04液、明胶、AgN03溶液、Zn(N03)2液和Cu(N03)2溶液等原料通过溶胶—凝胶方法制备Ag3PO4‑Zn3(PO4)2‑Cu3(PO4)2超细抗菌粉体。然后在与硅酸钾溶液、硅溶胶、硅丙乳液、锌粉、有机膨润土、炔二醇消泡剂等原料一起制备防锈油漆，防锈油漆添加Ag3PO4‑Zn3(PO4)2‑Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，使油漆具有抗菌性能。该油漆能够杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等，具有光谱性，且制备工艺简单，具有较好应用前景。

Description

一种抗菌防锈油漆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种抗菌防锈油漆，特别涉及一种添加Ag3PO4、Zn3(PO4)2、Cu3(PO4)2抗菌剂的油漆及其制备工艺，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，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）排放而被广泛应用在防腐领域。
在水性无机富锌防锈油漆中，某些助剂可能成为微生物的营养源。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，传统的水性无机富锌防锈油存在着抗菌效果不足之处，抑菌性不强等缺点。
发明内容
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效果强的抗菌防锈油漆及其制备工艺。为了实现上述目的，本发明所设计的抗菌油漆，包括组分（按重量计）百分比为：
硅酸钾溶液 10%-20%；
硅溶胶 30%-40%；
十二烷基二醇酰胺 5%-10% ；
甲基丙烯酰氧基硅烷 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%；
Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体 0.5%-1%；
水 余量。
优先地，所述的硅酸钾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Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体的是以Na3P04液、明胶、AgN03溶液、Zn(N03)2液和Cu(N03)2溶液等原料通过溶胶—凝胶方法制备而成的。
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将硅酸钾溶液倒入容器中并加入水搅拌均匀；
⑵加热至温度50-80℃时，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、甲基丙烯酰氧基硅烷和硅丙乳液，混合均匀；
⑷依次添加锌粉和Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，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 70％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，采用溶胶一凝胶法分别引人Zn2+、Cu2+取代部分的Ag+，以制得低成本的无机抗菌油漆。
具体实施方式
实施例一：
S1:
抗菌粉体的制备：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，再缓慢依次滴入15ml的1mol/L 的化学纯的AgN03溶液、15ml的1mol/L 的化学纯的Zn(N03)2溶液和15ml的1mol/L化学纯的Cu3(PO4)2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-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，备用；
S2:
抗菌油漆的制备：取100g的质量百分比浓度为5%硅酸钾溶液加入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的甲基丙烯酰氧基硅烷和50g的硅丙乳液，混合均匀，再添加190g的600目的锌粉和2.5g 的S1步骤中制备的Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，混合均匀，最后添加10g的有机膨润土和5g炔二醇消泡剂，混合均匀，即得到抗菌；
S3:
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75％。
实施例二：
S1:
抗菌粉体的制备：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，再缓慢依次滴入10ml的1mol/L 的化学纯的AgN03溶液、20ml的1mol/L 的化学纯的Zn(N03)2溶液和15ml的1mol/L化学纯的Cu3(PO4)2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-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，备用；
S2:
抗菌油漆的制备：取1000g的质量百分比浓度为8%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的甲基丙烯酰氧基硅烷和250g的硅丙乳液，混合均匀，最后添加450g的800目的锌粉和50g 的S1步骤中制备的Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，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；
S3:
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 78％。
实施例三：
S1:
抗菌粉体的制备：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，再缓慢依次滴入15ml的1mol/L 的化学纯的AgN03溶液、20ml的1mol/L 的化学纯的Zn(N03)2溶液和10ml的1mol/L化学纯的Cu3(PO4)2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Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，备用；
S2:
抗菌油漆的制备：取5000g的质量百分比浓度为10%硅酸钾溶液倒入容器中，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的甲基丙烯酰氧基硅烷和5000g的硅丙乳液，混合均匀，再添加4700g的900目的锌粉和400g的 S1步骤中制备的Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，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；
S3:
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 72％。

Claims (6)

1.一种抗菌防锈油漆，其特征在于，该油漆（按重量百分比计）各组分为：
硅酸钾溶液 10%-20%；
硅溶胶 30%-40%；
十二烷基二醇酰胺 5%-10% ；
甲基丙烯酰氧基硅烷 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%；
Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体 0.5%-1%；
水 余量。
2.根据权利要求1所述的抗菌防锈油漆，其特征在于，所述的硅酸钾溶液的质量百分比浓度为5%-10%。
3.根据权利要求1所述的抗菌防锈油漆，其特征在于，所述的硅溶胶为铝改性硅溶胶，该离子的摩尔百分比含量为1%-2%。
4.根据权利要求1所述的抗菌防锈油漆，其特征在于，所述锌粉为600-900目。
5.根据权利要求1所述的抗菌防锈油漆，其特征在于，所述Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体的是以Na3P04液、明胶、AgN03溶液、Zn(N03)2液和Cu(N03)2溶液通过溶胶—凝胶方法制备而成的。
6.一种如据权利要求1-5任一所述的抗菌防锈油漆的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
⑴将硅酸钾溶液倒入容器中并加入水搅拌均匀；
⑵加热至温度50-80℃时，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、甲基丙烯酰氧基硅烷和硅丙乳液，混合均匀；
⑷依次添加锌粉和Ag3PO4-Zn3(PO4)2-Cu3(PO4)2超细抗菌粉体，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。
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