CN109355001A - 一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液及其制备方法和木器漆 - Google Patents

一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液及其制备方法和木器漆 Download PDF

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Abstract

本发明属于特种涂料领域，公开了一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液，通过包括如下重量百分比组分制备得到：异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、聚醚N‑210、2,2‑二羟甲基丙酸DMPA、DEG二甘醇、3,5‑三羟乙基均三嗪TNO、丙酮、二月桂酸二丁基锡T‑12、三乙胺、去离子水、润湿剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌。同时本发明还公开了该乳液的制备方法以及采用该乳液的木器漆；该乳液以及采用该乳液的木器漆对甲醛的转化高达90％以上，漆膜硬度高达2.5H。

Description

一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液及其制备方 法和木器漆
技术领域
本发明涉及特种涂料领域，具体涉及一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液及其制备方法和木器漆。
背景技术
《水性树脂》杂志公开了论文《抗菌水性聚氨酯的合成及其性能研究》，作者钟达飞等，其提出采用小分子有机抗菌TNO通过化学反应与PU连在一起，使得乳液具有抗菌性，且比传统的物理添加搞菌剂更长效，并且TNO做为一种交联剂，使乳液的力学和热力学性能都有提高。
一般认为，上述的聚氨酯并不具有甲醛吸收性能。
作为一种常见的甲醛分解催化剂，TiO2具有较好的甲醛光催化分解效果，如CN2015102715376公开了一种二氧化钛抗菌除甲醛复合材料及其制备方法和用途，以重量百分比计，所述二氧化钛抗菌除甲醛复合材料的组成为：二氧化钛10％-20％；还原氧化石墨烯(RGO)1％-10％；硫化镉70％-89％。所述制备方法包括：(1)提供分别含二氧化钛、还原氧化石墨烯、硫化镉的水溶液；(2)将三种水溶液混合，离心分离得到固相，固相经洗涤、干燥、焙烧，制得所述二氧化钛抗菌除甲醛复合材料。本发明还公开了包含一种所述二氧化钛抗菌除甲醛复合材料的涂料。通过还原氧化石墨烯、硫化镉与二氧化钛复合，利用还原氧化石墨烯良好的导电性能，促进了光生电子的传输，减少了光生电子与空穴的复合机率，进而提高了抑菌率和甲醛去除率。该文件记载了其甲醛吸收率大致为60-70％。
CN201611094090.0公开了一种抗甲醛水性木器漆，所述抗甲醛水性木器漆按照重量份数包括以下成分：丙烯酸树脂40份～90份，去离子水1份～20份，成膜助剂1份～15份，消泡剂0.01份～1份，流平剂0.01份～2份，纳米TiO2溶胶0.01份～25份，抗甲醛助剂0.01份～10份，采用了具有优异耐候性的自交联丙烯酸乳液，使漆膜具有优异的快干性、耐化学品性、耐候性，并降低了成本。通过其说明书的实施例1-5记载可以看出在，基础树脂在40-90份的情况下，TiO2的用量达到了5-25份，其实施例并未记载低于5重量份的情况的TiO2对甲醛的分解和吸收效果。并且其在说明书中还说明抗甲醛助剂为具有甲醛分解功能的酰胺类化合物或纳米复合材料。所以综合来说，无法通过该文件清楚准确的论证在TiO2低于2％的情况下的甲醛吸收和分解效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液及其制备方法和木器漆，其优势在于：该乳液以及采用该乳液的木器漆对甲醛的转化高达90％以上，漆膜硬度高达2.5H。
本发明的具体方案如下：一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液，通过包括如下重量百分比组分制备得到：
在上述的具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液中，通过包括如下重量百分比组分制备得到：
同时，本发明还公开了一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：通氮气，投A料入反应釜，搅拌均匀后升温反应；
步骤2：投入B料，保温反应；
步骤3：降温投入C料，反应；
步骤4：降温后放入高速分散釜，加入D料中和；
步骤5：加入E料中的水高速乳化后加入其余物料高速分散，得到产品；
其中，A料为如权利要求1或2所述的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、聚醚N-210；
B料为如权利要求1或2所述的2,2-二羟甲基丙酸DMPA；
C料为如权利要求1或2所述的DEG二甘醇、3,5-三羟乙基均三嗪TNO、丙酮、二月桂酸二丁基锡T-12；
D料为如权利要求1或2所述的三乙胺；
E料为如权利要求1或2所述的去离子水、润湿剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌。
在上述的具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液的制备方法中，所述的步骤1的反应温度为90℃，反应时间2h；
所述的步骤2的反应时间为1h；
所述的步骤3的反应温度为60℃，反应时间为6h；
所述的步骤4的分散温度为30℃；
所述的步骤5的分散时间为1h。
同时本发明还公开了一种木器漆，含如上所述的纳米聚氨酯乳液75-90wt％。
本发明的有益效果为：
本发明采用纳米二氧化钛具有光催化作用，不仅能提高乳液抗菌作用，还能和空气中的甲醛、氨气、苯等有害气体反应，使它们转化为无害物质，纳米二氧化硅及氧化锌能提高硬度、耐热、耐水、耐溶剂性能。
并且，本申请的纳米二氧化钛和接枝有TNO的PU之间具有协同作用，经过试验证实，在较少纳米二氧化钛的用量的情况下，在光催化作用下能够使接枝TNO的PU具有吸收甲醛的功能，提高甲醛净化效果。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
如无特殊说明，本实施例以及对比例中用量均为重量份或重量百分比。
实施例1-4、对比例1：
一、进行纳米聚氨酯乳液的制备。
参考如下表1物料配比。
表1实施例1-4以及对比例1的物料配比
组份 物料名称 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
A IPDI 20 30 25 23 21.5
N-210 18 15 20 16 18
B DMPA 8 5 5 10 8
C DEG 2.5 2 3 2 2.5
TNO 1.5 2 1 1 0
丙酮 4 3 5 3 4
T-12 0.05 0.01 0.03 0.04 0.05
D 三乙胺 8 5 3 10 8
E 去离子水 33.35 33.99 32.47 31.96 33.35
润湿剂 0.8 1 1 0.5 0.8
纳米二氧化硅 1.5 1 2 1 1.5
纳米二氧化钛 1.5 1 1.5 1 1.5
纳米氧化锌 0.8 1 1 0.5 0.8
制备步骤为：
1、通氮气，投A料入反应釜，搅拌均匀后升温至90℃反应2小时；
2、投入B料，保温反应1小时；
3、降温投入C料，60℃反应6小时；
4、降温至30℃放入高速分散釜，加入D料中和；
5、加入E料中的水高速乳化后加入其余物料高速分散60分钟，得到产品。
二、木器漆的制备
配方统一如下表2：
表2木器漆的成份表
参考上表的数据，上述的数据范围经过反复论证，在该范围内的任何组分配方均能满足木器漆的生产要求。
实施例1-4以及对比例1采用表2的配方制备木器漆，其漆膜硬度可以达到2.5H以上。
参考行业标准JCT 1074-2008室内空气净化功涂覆材料净化性能，对实施例1-4以及对比例1的甲醛吸收和分解效率进行测试。
测试结果如下：
实施例1-4的甲醛吸收和分解效率分别为：94.5％、95.2％；95.1％；92.3％；
对比例1的甲醛吸收和分解效率为：85.7％。
通过实验可以证实以下结论：
本发明的配方可以有效的提高漆膜硬度；
本发明的配方中通过TNO接枝的PU在纳米二氧化钛的催化作用下产生一定的甲醛吸收效果。
本发明的配方可以达到优异的物理应用性能和相应的环保要求。相比以往可能在做漆时针对部分产品做了改进，使其具有了部分的环保功能，但使做漆工艺复杂，现我们做了这款乳液后，只要用这款乳液做漆，就不用在额外添加任何功能材料就已具备了净化空气、抗菌等功能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液，其特征在于，通过包括如下重量百分比组分制备得到：
2.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液，其特征在于，通过包括如下重量百分比组分制备得到：
3.一种具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：通氮气，投A料入反应釜，搅拌均匀后升温反应；
步骤2：投入B料，保温反应；
步骤3：降温投入C料，反应；
步骤4：降温后放入高速分散釜，加入D料中和；
步骤5：加入E料中的水高速乳化后加入其余物料高速分散，得到产品；
其中，A料为如权利要求1或2所述的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、聚醚N-210；
B料为如权利要求1或2所述的2,2-二羟甲基丙酸DMPA；
C料为如权利要求1或2所述的DEG二甘醇、3,5-三羟乙基均三嗪TNO、丙酮、二月桂酸二丁基锡T-12；
D料为如权利要求1或2所述的三乙胺；
E料为如权利要求1或2所述的去离子水、润湿剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌。
4.根据权利要求2所述的具有空气净化功能的抗菌性纳米聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤1的反应温度为90℃，反应时间2h；
所述的步骤2的反应时间为1h；
所述的步骤3的反应温度为60℃，反应时间为6h；
所述的步骤4的分散温度为30℃；
所述的步骤5的分散时间为1h。
5.一种木器漆，其特征在于，含如权利要求1或2所述的纳米聚氨酯乳液75-90wt％。
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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

Application publication date: 20190219

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