CN108441099A - 一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料 - Google Patents

一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其原料包括：水性聚氨酯、改性负离子纤维抗菌剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、分散剂、成膜助剂。本发明发采用电气石粉、纳米二氧化钛及纳米磷酸锆填充改性活性碳纤维制得改性负离子纤维抗菌剂。本发明水性聚氨酯涂料可持续释放负离子，抗菌性能优异，应用价值高。

Description

一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料
技术领域
本发明涉及抗菌技术领域，尤其涉及一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料。
背景技术
近年来，随着环保要求的提高，绿色环保材料已经成为材料研究与开发领域的主流方向。水性聚氨酯材料因为其使用水作为主要分散介质，避免了污染问题，已经逐步取代溶剂型，成为聚氨酯工业发展的重要方向。但是由于亲水水性涂料的胶体易收到周围环境中细菌的侵害，开发高效抗菌水性聚氨酯涂料尤为重要。
空气负离子是空气中的氧分子结合了自由电子形成的，带有负电荷，具有多余的电子，有“空气维生素”、“空气维他命”的美誉。空气负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧(氧自由基)、减少过多活性氧对人体的危害，中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。如何制备一种释放负离子的抗菌型水性涂料，提高其使用价值是目前研究的重点。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，可持续释放负离子，抗菌性能优异，应用价值高。
本发明提出一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括：水性聚氨酯80-120份，改性负离子纤维抗菌剂15-30份，增稠剂0.5-2份，消泡剂0.05-0.5份，流平剂0.5-2份，分散剂1-2份，成膜助剂1-5份。
优选地，其原料按重量份包括：水性聚氨酯90-110份，改性负离子纤维抗菌剂20-25份，增稠剂0.8-1.5份，消泡剂0.1-0.3份，流平剂1-1.5份，分散剂1.2-1.8份，成膜助剂2-5份。
优选地，改性负离子纤维抗菌剂采用如下制备工艺：将电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆加入去离子水中超声分散，制得预制液A；将活性碳纤维加入预制液A中，经真空浸渍后，烘干制得改性负离子纤维抗菌剂。
优选地，电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆及活性碳纤维的重量比为15-30：1-5：1-5：60-83。
优选地，电气石粉的粒径为5-25μm，活性碳纤维孔径为40-90μm。
优选地，超声分散时间为0.5-1.5h，真空浸渍时间1-2h。
优选地，增稠剂为非离子缔合型增稠剂。
优选地，消泡剂为聚氧乙烯甘油醚。
优选地，流平剂为有机硅系流平剂，优选为二甲基聚硅氧烷。
优选地，分散剂为十二烷基磷酸酯。
优选地，成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
本发明在水性聚氨酯涂料中加入适合比重的改性负离子纤维抗菌剂，改性负离子纤维抗菌剂采用电气石粉、纳米二氧化钛及纳米磷酸锆填充改性活性碳纤维制得，其中电气石粉可持续释放对人体有益的空气负离子，并有很好的抗菌性能，纳米二氧化钛、纳米磷酸锆的氧化活性较高，热稳定性强，对人体无毒，抗菌效果优异，活性碳纤维具有纤维直径细、比表面积大、微孔结构发达优点，具有很强吸附能力，本发明中将电气石粉、纳米二氧化钛和纳米磷酸锆分散覆盖在活性碳纤维孔内壁中，可相互促进，显著提高水性聚氨酯涂料的抗菌性能和力学性能；本发明中分散剂、成膜助剂可提高改性负离子纤维抗菌剂在水性聚氨酯涂料中的匀地分散和交联，提高水性聚氨酯涂料的成膜性能；本发明以增稠剂、消泡剂、流平剂构成水性聚氨酯涂料加工润滑稳定体系，进一步提高涂料的理化性能和加工稳定性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括：水性聚氨酯80份，改性负离子纤维抗菌剂15份，非离子缔合型增稠剂0.5份，聚氧乙烯甘油醚0.05份，二甲基聚硅氧烷0.5份，十二烷基磷酸酯1份，丙二醇甲醚醋酸酯1份。
改性负离子纤维抗菌剂采用如下制备工艺：按重量比为15：1：5：79分别称取粒径为5μm电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆、孔径为40μm活性碳纤维，将电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆加入去离子水中超声分散0.5h，制得预制液A；将活性碳纤维加入预制液A中，经真空浸渍1h后，烘干制得改性负离子纤维抗菌剂。
实施例2
一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括：水性聚氨酯120份，改性负离子纤维抗菌剂30份，非离子缔合型增稠剂2份，聚氧乙烯甘油醚0.5份，二甲基聚硅氧烷2份，十二烷基磷酸酯2份，丙二醇甲醚醋酸酯5份。
改性负离子纤维抗菌剂采用如下制备工艺：按重量比为30：5：1：64分别称取粒径为25μm电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆、孔径为90μm活性碳纤维，将电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆加入去离子水中超声分散1.5h，制得预制液A；将活性碳纤维加入预制液A中，经真空浸渍2h后，烘干制得改性负离子纤维抗菌剂。
实施例3
一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括：水性聚氨酯90份，改性负离子纤维抗菌剂20份，非离子缔合型增稠剂0.8份，聚氧乙烯甘油醚0.1份，二甲基聚硅氧烷1份，十二烷基磷酸酯1.2份，丙二醇甲醚醋酸酯2份。
改性负离子纤维抗菌剂采用如下制备工艺：按重量比为20：2：3：75分别称取粒径为5-25μm电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆、孔径为50μm活性碳纤维，将电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆加入去离子水中超声分散0.8h，制得预制液A；将活性碳纤维加入预制液A中，经真空浸渍1.2h后，烘干制得改性负离子纤维抗菌剂。
实施例4
一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括：水性聚氨酯110份，改性负离子纤维抗菌剂25份，非离子缔合型增稠剂1.5份，聚氧乙烯甘油醚0.3份，二甲基聚硅氧烷1.5份，十二烷基磷酸酯1.8份，丙二醇甲醚醋酸酯5份。
改性负离子纤维抗菌剂采用如下制备工艺：按重量比为25：4：2：69分别称取粒径为20μm电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆、孔径为70μm活性碳纤维，将电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆加入去离子水中超声分散1.2h，制得预制液A；将活性碳纤维加入预制液A中，经真空浸渍1.7h后，烘干制得改性负离子纤维抗菌剂。
实施例5
一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括：水性聚氨酯100份，改性负离子纤维抗菌剂23份，非离子缔合型增稠剂1.2份，聚氧乙烯甘油醚0.2份，二甲基聚硅氧烷1.2份，十二烷基磷酸酯1.6份，丙二醇甲醚醋酸酯3.5份。
改性负离子纤维抗菌剂采用如下制备工艺：按重量比为25：3：3：69分别称取粒径为20μm电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆、孔径为70μm活性碳纤维，将电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆加入去离子水中超声分散1h，制得预制液A；将活性碳纤维加入预制液A中，经真空浸渍1.5h后，烘干制得改性负离子纤维抗菌剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：水性聚氨酯80-120份，改性负离子纤维抗菌剂15-30份，增稠剂0.5-2份，消泡剂0.05-0.5份，流平剂0.5-2份，分散剂1-2份，成膜助剂1-5份。
2.根据权利要求1所述负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：水性聚氨酯90-110份，改性负离子纤维抗菌剂20-25份，增稠剂0.8-1.5份，消泡剂0.1-0.3份，流平剂1-1.5份，分散剂1.2-1.8份，成膜助剂2-5份。
3.根据权利要求1或2所述负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，改性负离子纤维抗菌剂采用如下制备工艺：将电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆加入去离子水中超声分散，制得预制液A；将活性碳纤维加入预制液A中，经真空浸渍后，烘干制得改性负离子纤维抗菌剂。
4.根据权利要求3所述负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，电气石粉、纳米二氧化钛、纳米磷酸锆及活性碳纤维的重量比为15-30：1-5：1-5：60-83。
5.根据权利要求3或4所述负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，电气石粉的粒径为5-25μm，活性碳纤维孔径为40-90μm。
6.根据权利要求3-5任一项所述负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，超声分散时间为0.5-1.5h，真空浸渍时间1-2h。
7.根据权利要求1-6任一项所述负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，增稠剂为非离子缔合型增稠剂；优选地，消泡剂为聚氧乙烯甘油醚；优选地，流平剂为有机硅系流平剂，优选为二甲基聚硅氧烷；优选地，分散剂为十二烷基磷酸酯。
8.根据权利要求1-7任一项所述负离子抗菌水性聚氨酯涂料，其特征在于，成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
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