CN109321079A - 一种水性抗菌涂料 - Google Patents

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Abstract

一种水性抗菌涂料，涉及涂料领域。包括如下成分及其质量份数：高分子材料水性分散体10～70份，抗菌剂0.1～10份，填料0～50份，分散剂0～2份，流平剂0～1份，消泡剂0～2份，增稠剂0～2份，其他组分0～20份，溶剂采用去离子水。常见的用于涂料聚合物乳液或溶液均可以作为本发明的高分子材料水分散体，抗菌剂为含钼化合物或/和含钨化合物。在实现涂装功能的同时，涂层具有抗菌性能。

Description

一种水性抗菌涂料
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种水性抗菌涂料。
背景技术
涂料是生活中常用的防护、装饰材料。水性涂料因不含VOC对环境和人体危害小而被广泛接受和使用，特别是室内用涂料，几乎全部使用水性涂料。就功能而言，涂料有装饰涂料、防腐涂料、防火涂料，湿度调节涂料等，大多为复合功能涂料。本发明提供一种水性抗菌涂料，在实现涂装功能的同时，涂层具有抗菌性能。
抗菌涂料的抗菌功能一般是通过涂料中添加抗菌剂来实现。目前涂料中常用的抗菌剂有有机抗菌剂、纳米二氧化钛和纳米银等。但是，有机杀菌剂一般对人等生物体也有毒性，而且没有持久性。纳米二氧化钛能够长效杀菌，CN105802416A，CN105255262A公开的水性抗菌涂料均是用纳米二氧化钛为抗菌剂，但是并没有给出杀菌效果。一般来讲，纳米二氧化钛杀菌是光催化自由基机理，只有在紫外光存在下才能发生作用，在没有紫外光的环境下没有杀菌作用，而且自由基对漆膜的高分子材料有一定的分解作用。CN107189585A公开的水性抗菌涂料采用负载纳米银作为杀菌剂，杀菌效果良好，但是杀菌持久性只有200天，与有机杀菌剂的持续性相当。CN105949900A公开以硫化银为杀菌剂水性涂料，但没有给出杀菌评价方法。根据报道，硫化银的杀菌原理是光催化杀菌，与纳米二氧化钛纳米杀菌机理相似，没有紫外线情况下没有杀菌性，而且银属于贵金属，制备纳米银的成本非常高，纳米银抗菌剂的适用性也不是很高，在盐分较高等环境中就会失效。实际上，纳米颗粒与人体作用与危害的研究才刚刚开始，还没有定性、定量的研究结果。近年来，以钼化合物作为抗菌剂受到瞩目。CN104479493B一种环氧抗菌涂料公开了采用氧化钼为抗菌剂双组份环氧涂料，抗菌性能优异。
发明内容
本发明以含钼化合物或含钨化合物为抗菌剂，将其分散在高分子材料水分散体中，制成一种水性抗菌涂料。该涂料便于储存、施工，不含VOC，是一种环境友好型涂料。涂层具有优良的杀菌性和持久的抗菌性，附着力好。
为实现上述目的，本发明涂料包括如下成分及其质量份数：高分子材料水性分散体10～70份，优选10～50份，抗菌剂0.1～10份，优选0.2～5份，填料0～50份，分散剂0～2份，流平剂0～1份，消泡剂0～2份，增稠剂0～2份，其他组分0～20份，溶剂采用去离子水。
本发明的高分子材料水分散体为高分子乳液或水溶液。常见的用于涂料聚合物乳液或溶液均可以作为本发明的高分子材料水分散体，比如：全丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、聚醋酸酸乙烯乳液、VAE乳液、水性环氧树脂、水性聚氨酯、聚乙烯醇水溶液等。
本发明涂料中的抗菌剂为含钼化合物或/和含钨化合物，其中含钼化合物可选用氧化钼、氧化钨、钼酸盐、钨酸盐、氧化钼/氧化铝复合物、氧化钼/氧化硅复合物(优选安霸ASK水性抗菌剂)、氧化钼/氧化锆复合物、氧化钼/氧化钨复合物、氧化钼/氧化钛复合物、钼酸盐/氧化铝复合物、钼酸盐/氧化硅复合物、钼酸盐/氧化锆复合物、钼酸盐/氧化钨复合物、钼酸盐/氧化钛复合物等。
含钨化合物选自氧化钨/氧化铝复合物、氧化钨/氧化硅复合物、氧化钨/氧化锆复合物、氧化钨/氧化钛复合物、钨酸盐/氧化铝复合物、钨酸盐/氧化硅复合物、钨酸盐/氧化锆复合物、钨酸盐/氧化钨复合物、钨酸盐/氧化钛复合物、氧化钼/氧化钨/氧化钛复合物、氧化钼/氧化钨/氧化铝复合物、氧化钼/氧化钨/氧化硅复合物、氧化钼/氧化钨/氧化锆复合物等。以及市售含钼抗菌剂产品。可选用其水性分散液或固体。
本发明涂料中的分散剂、流平剂、消泡剂可选多家国内外公司市售产品。
本发明涂料中的填料可为二氧化钛、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅等一种或多种。
去离子水的用量为0-50份。
漆膜通过X射线荧光光谱分析法(XRF)检测之后，可以检测到的抗菌物质钼或者钨，或钼的氧化物和钨的氧化物，或者钼和钨的混合物。其重量比例是0.01-20％，优选的重量比例是0.2-5％。
本发明的涂料涂层杀菌效果评价：
采用滴注法，具体如下：使用108、107、106，CFU/ml浓度含菌溶液，简单定性测试时候，可使用参考细菌(大肠杆菌或者金黄色葡萄球菌)。
1)抗菌样品准备：在某种介质(瓷片、金属)上喷涂上抗菌涂层，干燥后，取出备用。
2)在培养皿中加上细菌培养备用。
3)试管准备：在试管中放入无菌水。
4)培养皿准备：每个划分为3个区域，用记号笔分别标识上菌液浓度以及菌种的简称。
5)配置不同浓度的菌液：标定菌液浓度后逐步稀释到要求的浓度。
6)从装有不同浓度样品的试管中，用洁净移液器分别取出一滴样品放到培养皿的相应区域。
7)用取样环把上述3个区域中的菌滴均匀涂抹在相应的区域中，然后放置在温度为37度的恒温培养箱中保存培养24小时。
8)重复上述步奏，把细菌溶液采样分别放到相应的培养皿中，直到完成。
9)每隔3或6个小时重复上述步骤，制作培养皿。第一次为初始状态的细菌样品，标识为0，以后分别标识为3、6、9、12。
10)24小时后取出培养皿，拍照存档。
借助上述方法，可直接定性观察杀菌效果。
定量的抗菌性能按照国家标准GB/T 21866-2008测试。
通过测试本发明的涂料具有极强的杀菌性能。
本发明的涂料便于施工、涂层具有优良的杀菌性和持久的抗菌性，同时极强的附着力、耐候性、耐水性、耐久性等。
附图说明
图1为抗菌性能实验结果的图片；每实施例中上面一行图片为添加抗菌剂的，下面一行为未添加抗菌剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
苏州梅果望地坪材料有限公司MH-816水性环氧面漆100份(固含量30％)，抗菌剂氧化钼2份，分散剂DISPERBYK-190 10份，消泡剂BYK-1710 1.5份，成膜助剂EastmanTexanolTM ester alcohol 2份，流平剂TEGO Glide 410 0.5份。按照常规水性涂料制备方法，先用小部分MH-816水性环氧树脂及DISPERBYK-190及小部分BYK-1710与氧化钼分散，然后加入剩余的MH-816、剩余的BYK-1710、Eastman TexanolTM ester alcohol，TEGO Glide410，分散成水性涂料。将涂料均匀刷涂到铝板上，室温下干燥。性能见表1。
实施例2
沧州渤海新区互益化工有限公司HBC-03苯丙建筑乳液40份(固含量47％)，安霸ASK抗菌剂1份，钛白粉35份，超细碳酸钙10份，分散剂DISPERBYK-190 7份，消泡剂BYK-0221份，成膜助剂Eastman TexanolTM ester alcohol 3份，流平剂BYK＝333 0.5份，润湿剂BYK346 1份，去离子水100份。按照常规水性涂料制备方法，先用小部分HBC-03及DISPERBYK-190、钛白粉、碳酸钙、安霸ASK水性抗菌剂、BYK-022分散，然后加入剩余成份，分散成水性涂料。将涂料均匀刷涂到铝板上，室温下干燥。性能见表1。
实施例3
自制全丙乳液(固含量48％，成膜温度25℃，粘度1500～2000cps)100份，抗菌剂氧化钼2份，钛白粉35份，硅藻土35份，分散剂DISPERBYK-190 10份，消泡剂BYK-1710 1.5份，成膜助剂Eastman TexanolTM ester alcohol 2份，流平剂BYK-333 1份，去离子水150份。按照常规水性涂料制备方法，先用小部分全丙乳液及氧化钼，钛白粉，硅藻土，DISPERBYK-190，BYK-1710分散，然后加入其余成份，分散成水性涂料。将涂料均匀刷涂到铝板上，室温下干燥。性能见表1。
实施例4
东莞市荣中化工有限公司水性环氧地坪漆100份，抗菌剂氧化钨2份，分散剂DISPERBYK-190 10份，消泡剂BYK-1710 1.5份，成膜助剂Eastman TexanolTM esteralcohol 2份，流平剂TEGO Glide 4100.5份。分散混合均匀，制成水性抗菌涂料。将涂料喷涂在塑料板上，室温下干燥。性能见表1。
用实施例1、实施例2、实施例3、实施例4制备的漆膜，进行抗菌性实验及力学强度实验，详见表1。抗菌性能实验结果的图片见图1。
表1本发明的抗菌涂料的性能

Claims (9)

1.一种水性抗菌涂料，其特征在于，包括如下成分及其质量份数：高分子材料水性分散体10～70份，优选10～50份，抗菌剂0.1～10份，优选0.2～5份，填料0～50份，分散剂0～2份，流平剂0～1份，消泡剂0～2份，增稠剂0～2份，其他组分0～20份，溶剂采用水。
2.按照权利要求1所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，高分子材料水分散体为常见的用于聚合物乳液或溶液，选自全丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、聚醋酸酸乙烯乳液、VAE乳液、水性环氧树脂、水性聚氨酯、聚乙烯醇水溶液。
3.按照权利要求1所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，抗菌剂为含钼化合物或/和含钨化合物。
4.按照权利要求3所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，其中含钼化合物选用氧化钼、氧化钨、钼酸盐、钨酸盐、氧化钼/氧化铝复合物、氧化钼/氧化硅复合物、氧化钼/氧化锆复合物、氧化钼/氧化钨复合物、氧化钼/氧化钛复合物、钼酸盐/氧化铝复合物、钼酸盐/氧化硅复合物、钼酸盐/氧化锆复合物、钼酸盐/氧化钨复合物、钼酸盐/氧化钛复合物。
5.按照权利要求3所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，含钼化合物选自安霸ASK水性抗菌剂。
6.按照权利要求3所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，含钨化合物选自氧化钨/氧化铝复合物、氧化钨/氧化硅复合物、氧化钨/氧化锆复合物、氧化钨/氧化钛复合物、钨酸盐/氧化铝复合物、钨酸盐/氧化硅复合物、钨酸盐/氧化锆复合物、钨酸盐/氧化钨复合物、钨酸盐/氧化钛复合物、氧化钼/氧化钨/氧化钛复合物、氧化钼/氧化钨/氧化铝复合物、氧化钼/氧化钨/氧化硅复合物、氧化钼/氧化钨/氧化锆复合物；选用其水性分散液或固体。
7.按照权利要求3所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，含钨化合物安霸AWK 抗菌剂。
8.按照权利要求1所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，填料为二氧化钛、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅一种或多种。
9.按照权利要求1所述的一种水性抗菌涂料，其特征在于，水的用量为0-50份。
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