CN108707382A - 一种口罩外层用水性涂料及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及本发明涉及涂料技术领域,具体公开一种口罩外层用水性涂料及其制备和使用方法。所述水性涂料,按重量份数计,包括如下组分:聚乙烯醇:5‑25份,硅丙乳液:5‑25份,氧化石墨烯:1‑5份,去离子水:10‑50份,纳米银:1‑10份,活性炭:0.1‑10份。本发明制备的口罩外层用水性涂料具有优异的过滤效果,且抗菌性能优异达到99%以上,耐水性好。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种口罩外层用水性涂料及其制备和使用方法。
背景技术
随着环境日益的恶化,雾霾持续发生,可吸入颗粒物含量越来越多,人们出行对于口罩的需求越来越大。一般的口罩的过滤原理是是机械式过滤,就是当粉尘冲撞到纱布时,经过—层层的阻隔,将一些大颗粒粉尘阻隔在沙布中。而对于市面上出现的口罩,要想达到良好的过滤效果,需要多层叠加,口罩太厚,且口罩也容易起毛,缺乏美感。
发明内容
针对现有口罩机械式过滤导致口罩太厚、过滤效果差等问题,本发明提供一种口罩外层用水性涂料。
以及,本发明还提供一种口罩外层用水性涂料的制备方法。
以及,本发明还提供一种口罩外层用水性涂料的使用方法。
为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:
一种口罩外层用水性涂料,按重量份数计,包括如下组分:聚乙烯醇:5-25份,硅丙乳液:5-25份,氧化石墨烯:1-5份,去离子水:10-50份,纳米银:1-10份,活性炭:0.1-10份。
相对于现有技术,本发明提供的口罩外层用水性涂料,具有以下优势:
(1)选用氧化石墨烯作为空隙支撑材料,使漆膜形成大空洞,同时具有良好的柔韧性和一定的吸附效果;
(2)纳米银使漆膜具有良好的抑菌效果
(3)选用聚乙烯醇PVA搭配硅丙乳液,形成具有良好附着力和表面光滑的效果,PVA硬度高,在成膜物中起到支撑左右,更容易形成规则孔洞,搭配柔软光滑的硅丙乳液使成膜物表面光滑,平整。而氧化石墨烯柔软,能够增加漆膜的柔韧性,同时作为二维纳米材料,厚度薄,平面尺度大,含有很多极性基团,能够很好的连接在纺织物与漆膜之间,起到物理连接和分子间作用力连接,既提高了成膜物与基材的相互作用力,又能提高吸附效果。
进一步地,本发明还提供所述口罩外层用水性涂料的制备方法。该制备方法,至少包括以下步骤:
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤B、将所述40-60wt%的去离子水、纳米银、活性炭、氧化石墨烯、聚乙烯醇进行混料处理,加热,得到澄清溶液;
步骤C、将所述澄清溶液降温,加入硅丙乳液、剩余的去离子水,搅拌处理,调整粘度,过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
相对于现有技术,本发明提供的口罩外层用水性涂料的制备方法,制备方法简单,过程容易控制,适用于大规模工业化生产。
相应地,本发明提供了该口罩外层用水性涂料的制备方法的一种使用方法。该使用方法,采用喷涂或浸涂中的一种。
相对于现有技术,本发明的使用方法,采用喷涂或浸涂中的一种,以浸涂为主,在喷涂或浸涂过程中,在漆膜中形成一定的孔隙。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种口罩外层用水性涂料,按重量份数计,包括如下组分:聚乙烯醇:5-25份,硅丙乳液:5-25份,氧化石墨烯:1-5份,去离子水:10-50份,纳米银:1-10份,活性炭:0.1-10份。
本发明提供的口罩外层用水性涂料,选用聚乙烯醇PVA搭配硅丙乳液PVA硬度高,在成膜物中起到支撑左右,更容易形成规则孔洞,搭配柔软光滑的硅丙乳液使成膜物表面光滑,平整。而氧化石墨烯柔软,能够增加漆膜的柔韧性,同时作为二维纳米材料,厚度薄,平面尺度大,含有很多极性基团,能够很好的连接在纺织物与漆膜之间,起到物理连接和分子间作用力连接,既提高了成膜物与基材的相互作用力,又能提高吸附效果。纳米银分散在成膜物中,能够长久的起到抑菌效果。
具体的,优选地,所述氧化石墨烯采用Hummers法制备。
使用Hummers法制备的氧化石墨烯既方便快捷,又能有效地增大氧化石墨烯的层间距,提高氧化石墨烯吸附效果。
优选地,所述活性炭的细度为200-300目。
以及,本发明还提供一种口罩外层用水性涂料的制备方法,至少包括以下步骤:
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤B、将所述40-60wt%的去离子水、纳米银、活性炭、氧化石墨烯、聚乙烯醇进行混料处理,加热,得到澄清溶液;
步骤C、将所述澄清溶液降温,加入硅丙乳液、剩余的去离子水,搅拌处理,调整粘度,过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
相对于现有技术,本发明提供的口罩外层用水性涂料的制备方法,制备方法简单,过程容易控制,适用于大规模工业化生产。
具体的,优选地,所述步骤B中混料处理的条件为:搅拌速度为400-500rpm,温度为95-100℃,搅拌时间为0.5-1h。
聚乙烯醇溶于95℃以上的水,所以选择温度为95-100℃。同时由于混料处理时粘度较大,选择400-500rpm低速搅拌不容易将气泡搅入体系中,而高速搅拌容易引入气泡,粘度大时,气泡不容易析出,会影响成膜性能,所以选择低速。
优选地,所述步骤C为将所述澄清溶液降温至20-25℃,加入硅丙乳液以900-1100rpm的速度搅拌15-30min,然后加入剩余的去离子水,调整粘度,过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
选择900-1100rpm的速度搅拌有助于分散。
优选地,所述步骤C中粘度为50S;所述过滤采用200-300目的滤布过滤。
以及,本发明还提供所述的口罩外层用水性涂料的使用方法,所述使用方法采用喷涂或浸涂中的一种。
相对于现有技术,本发明的使用方法,采用喷涂或浸涂中的一种,以浸涂为主,在喷涂或浸涂过程中,在漆膜中形成一定的孔隙。
具体的,优选地,所述浸涂为:将待浸涂材料在所述涂料中浸泡,在25-60℃条件下流平1-10min,在-10~-100℃下抽真空形成漆膜。
待浸涂材料通过浸泡后,漆膜经过低温真空干燥在漆膜表面形成孔隙,增加漆膜的透气性和吸附性。
优选地,所述浸涂为:将待浸涂材料在所述涂料中浸泡,在50-100℃条件下烘烤1-20min,真空干燥形成漆膜。
待浸涂材料通过浸泡后,漆膜经过烘烤,真空干燥在漆膜表面形成孔隙,增加漆膜的透气性和吸附性。
为了更好的说明本发明实施例提供的,下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本发明实施例提供一种口罩外层用水性涂料,按重量份数计,包括如下组分:聚乙烯醇:5份,硅丙乳液:25份,氧化石墨烯:1份,去离子水:10份,纳米银:2份,活性炭:0.1份。
上述聚乙烯醇(PVA)为台湾长春化工有限公司的BP-24;硅丙乳液为广州市广璘化工科技有限公司的GL-406G硅丙乳液;活性炭选自河南椰美日化有限公司;所述的纳米银为佛山市丽源化工有限公司的JL200纳米银抗菌溶液,其中所含纳米银的质量为上述实施例中所需。
上述一种口罩外层用水性涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤B、将所述40wt%的去离子水、纳米银、活性炭、氧化石墨烯、聚乙烯醇进行混料处理,混料处理的条件为:搅拌速度为400rpm,温度为95℃,搅拌时间为0.5h得到澄清溶液;
步骤C、将所述澄清溶液降温至25℃,加入硅丙乳液以1000rpm的速度搅拌20min,然后加入剩余的去离子水,调整粘度为50S(25℃,涂-4杯粘度),200目的滤布过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
将待浸涂材料在上述制备的口罩外层用水性涂料中浸泡,在25℃条件下流平10min,在-10~-20℃下抽真空形成漆膜。
实施例2
本发明实施例提供一种口罩外层用水性涂料,按重量份数计,包括如下组分:聚乙烯醇:20份,硅丙乳液:18份,氧化石墨烯:4份,去离子水:20份,纳米银:6份,活性炭:5份。
上述聚乙烯醇(PVA)为台湾长春化工有限公司的BP-24;硅丙乳液为广州市广璘化工科技有限公司的GL-406G硅丙乳液;活性炭选自河南椰美日化有限公司;所述的纳米银为佛山市丽源化工有限公司的JL200纳米银抗菌溶液,其中所含纳米银的质量为上述实施例中所需。
上述一种口罩外层用水性涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤B、将所述50wt%的去离子水、纳米银、活性炭、氧化石墨烯、聚乙烯醇进行混料处理,混料处理的条件为:搅拌速度为500rpm,温度为95℃,搅拌时间为0.5h得到澄清溶液;
步骤C、将所述澄清溶液降温至25℃,加入硅丙乳液以900rpm的速度搅拌25min,然后加入剩余的去离子水,调整粘度为50S(25℃,涂-4杯粘度),200目的滤布过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
将待浸涂材料在上述制备的口罩外层用水性涂料中浸泡,在50℃条件下烘烤20min,真空干燥形成漆膜。
实施例3
本发明实施例提供一种口罩外层用水性涂料,按重量份数计,包括如下组分:聚乙烯醇:25份,硅丙乳液:5份,氧化石墨烯:5份,去离子水:40份,纳米银:10份,活性炭:10份。
上述聚乙烯醇(PVA)为台湾长春化工有限公司的BP-24;硅丙乳液为广州市广璘化工科技有限公司的GL-406G硅丙乳液;活性炭选自河南椰美日化有限公司;所述的纳米银为佛山市丽源化工有限公司的JL200纳米银抗菌溶液,其中所含纳米银的质量为上述实施例中所需。
上述一种口罩外层用水性涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤B、将所述60wt%的去离子水、纳米银、活性炭、氧化石墨烯、聚乙烯醇进行混料处理,混料处理的条件为:搅拌速度为450rpm,温度为98℃,搅拌时间为40min得到澄清溶液;
步骤C、将所述澄清溶液降温至20℃,加入硅丙乳液以1100rpm的速度搅拌15min,然后加入剩余的去离子水,调整粘度为50S(25℃,涂-4杯粘度),200目的滤布过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
将待浸涂材料在上述制备的口罩外层用水性涂料中浸泡,在100℃条件下烘烤2min,真空干燥形成漆膜。
为了更好的说明本发明实施例提供的口罩外层用水性涂料的特性,下面将实施例1、2、3制备的漆膜进行性能检测,检测结果如下表1所示。
表1
从表1可以看出,本发明制备的口罩外层用水性涂料具有优异的过滤效果,且抗菌性能优异,耐水性好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种口罩外层用水性涂料,其特征在于:按重量份数计,包括如下组分:聚乙烯醇:5-25份,硅丙乳液:5-25份,氧化石墨烯:1-5份,去离子水:10-50份,纳米银:1-10份,活性炭:0.1-10份。
2.如权利要求1所述的口罩外层用水性涂料,其特征在于:所述氧化石墨烯采用Hummers法制备。
3.如权利要求1所述的口罩外层用水性涂料,其特征在于:所述活性炭的细度为200-300目。
4.一种口罩外层用水性涂料的制备方法,其特征在于:至少包括以下步骤:
步骤A、按照如权利要求1~3任一项所述的原料配比称取各组分;
步骤B、将所述40-60wt%的去离子水、纳米银、活性炭、氧化石墨烯、聚乙烯醇进行混料处理,加热,得到澄清溶液;
步骤C、将所述澄清溶液降温,加入硅丙乳液、剩余的去离子水,搅拌处理,调整粘度,过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
5.如权利要求4所述的口罩外层用水性涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤B中混料处理的条件为:搅拌速度为400-500rpm,温度为95-100℃,搅拌时间为0.5-1h。
6.如权利要求4所述的口罩外层用水性涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤C为将所述澄清溶液降温至20-25℃,加入硅丙乳液以900-1100rpm的速度搅拌15-30min,然后加入剩余的去离子水,调整粘度,过滤,得到所述口罩外层用水性涂料。
7.如权利要求5所述的口罩外层用水性涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤C中粘度为50S;和/或
所述过滤采用200-300目的滤布过滤。
8.如权利要求1~3所述的口罩外层用水性涂料的使用方法,其特征在于:所述使用方法采用喷涂或浸涂中的一种。
9.如权利要求8所述的口罩外层用水性涂料的使用方法,其特征在于:所述浸涂为:将待浸涂材料在所述涂料中浸泡,在25-60℃条件下流平1-10min,在-10~-100℃下抽真空形成漆膜。
10.如权利要求8所述的口罩外层用水性涂料的使用方法,其特征在于:所述浸涂为:将待浸涂材料在所述涂料中浸泡,在50-100℃条件下烘烤1-20min,真空干燥形成漆膜。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181026 |