CN109370350A - 一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，主要涉及一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆及其制备方法。本发明公开了一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液25‑45份、水性润湿分散剂0.2‑1份、羟乙基纤维素0.25‑2.8份、多功能助剂0.1‑1份、有机硅消泡剂0.06‑0.9份、钛白粉16‑23份、纳米高岭土2‑18份、艾蒿提取物0.5‑5份、桧油0.1‑2份、单宁酸0.1‑2份、成膜助剂0.1‑1份以及水20‑40份。本发明制备得到的水性乳胶漆具有抗菌防霉能力，且所含有的抗菌防霉剂由多种天然提取物组成，使涂料使用过程不会对环境和人体造成危害。

Description

一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，主要涉及一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆及其制备方法。
背景技术
水性乳胶漆是一种常见的用于装饰房屋墙面的涂料。由于水性乳胶漆是以水为分散介质并富含多种功能性添加物的涂料，相比油性漆，水性乳胶漆，更加安全环保，近来年深受人们的青睐。然而，水性乳胶漆中含聚合物乳液、消泡剂和增稠剂等利于微生物生长繁殖的有机物质，且水性乳胶漆的湿度较大更容易滋生细菌和霉菌。因此，在水性乳胶漆的生产、存放及使用等过程中易发生细菌和霉菌大量繁殖的问题。这两类微生物一旦在乳胶漆中繁殖生长，一方面会降低乳胶漆与墙壁之间的附着力，产生起泡、松落、变色及影响感官等问题；另一方面涂料中产生的细菌和霉菌均会给居住者的身体健康带来潜在危害。为了解决这类问题，制备一种具有抗菌防霉功能的乳胶漆是十分有必要的。
目前，生产抗菌防霉乳胶漆的主要技术有两种形式：(1)通过在水性乳胶漆的生产过程中添加抗菌防霉剂，从而使得水性乳胶漆具有抗菌防霉的功效；(2)通过有机合成的方式，在乳胶漆中某一主要原料分子中接枝上具有抗菌防霉功能的基团，使得制备得到的水性乳胶漆具有抗菌防霉功效。第二种方式中具有抗菌防霉功效原料的研发、制备及纯化过程是十分漫长且复杂的。与之相比，第一种方式更加简单有效，也是生产商常用的生产方式。抗菌防霉剂主要包括有机抗菌防霉剂、无机抗菌防霉剂和天然抗菌防霉剂三种。有机抗菌防霉剂抗变色能力强，但存在耐热性差、易分解及有效时间短等缺点；无机抗菌防霉剂多利用银、铜、锌等金属的抗菌防霉能力，将这类金属离子负载到无机多孔材料中用作抗菌防霉剂。这类无机抗菌防霉剂抗菌防霉效果较好，但是制备成本较高且负载工艺较为复杂，抗变色能力也不行。天然抗菌防霉剂由植物、动物或矿物质中提取得到，在生产使用过程中不会对人畜和环境造成危害，是一种安全可靠的抗菌防霉剂。因此，寻找具有抗菌防霉功效的天然提取物作为抗菌防霉剂应用于乳胶漆的防霉抗菌是有效的方式。
发明内容
鉴于现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆及其制备方法。这种水性乳胶漆含有天然成分来源的抗菌防霉剂，能有效抑制乳胶漆在生产及使用过程中细菌和霉菌的产生。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液25-45份、水性润湿分散剂0.2-1份、羟乙基纤维素0.25-2.8份、多功能助剂0.1-1份、有机硅消泡剂0.06-0.9份、钛白粉16-23份、纳米高岭土2-18份、艾蒿提取物0.5-5份、桧油0.1-2份、单宁酸0.1-2份、成膜助剂0.1-1份以及水20-40份。
其中，艾蒿是一种常见易得的植物，用途较多，常被人们用于泡澡或薰蒸，具有祛湿、驱蚊防虫、抗病毒及抗菌防霉等作用，艾蒿提取物制备过程简单，也是市面上常见的化工原料；桧油可由桧柏蒸馏而得，其分子结构上能络合氧原子，使微生物体内蛋白变性，对细菌和霉菌均有较强的杀伤力，尤其对霉菌有较强的杀菌效果；单宁酸是一类多元酚类化合物，具有抗氧化、抗菌防霉及抗病毒等作用，能从废弃的果壳中浸泡提取等到，是一种容易获得且价格低廉的抗菌防霉物质。本发明通过使用多种抗菌防霉活性物质，增强本发明制备的水性乳胶漆的抗菌防霉性能。采用艾蒿提取物、桧油、单宁酸复配作为乳胶漆的抗菌防霉剂具有很好的抑菌防霉效果，其抵抗真菌和霉菌的范围很广泛。
优选地，一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液30-40份、水性润湿分散剂0.4-0.8份、羟乙基纤维素0.4-2.6份、多功能助剂0.2-0.8份、有机硅消泡剂0.1-0.75份、钛白粉18-20份、纳米高岭土4-16份、艾蒿提取物1-3份、桧油0.5-1.5份、单宁酸0.5-1.5份、成膜助剂0.3-0.9份以及水25-35份。
优选地，一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液35份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物2份、桧油1份、单宁酸1份、成膜助剂0.8份以及水30份。
本发明还提供了这种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)分散：将水放入分散罐中，慢速搅拌下，依次加入水性润湿分散剂和羟乙基纤维素，搅拌均匀，然后加入艾蒿提取物、桧油、单宁酸、钛白粉及纳米高岭土，继续搅拌至混合均匀；
(2)高速分散：加入成膜助剂及丙烯酸乳液，高速搅拌分散15-25min；
(3)调漆：慢速搅拌下，缓慢加入有机硅消泡剂和多功能助剂至混合均匀；
(4)过滤，即制成成品。
优选地，步骤(1)所述的慢速分散的搅拌速度为450-500r/min。
优选地，步骤(2)所述的高速分散的搅拌速度为1450-1480r/min。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明以艾蒿提取物、桧油及单宁酸这三种天然植物提取物的组合物作为抗菌防霉剂。三种天然植物提取物组合使用时，既能增强抗菌能力的又能提高该水性乳胶漆杀菌的广谱性。本发明制备得到的水性乳胶漆具有抗菌防霉能力，且所含有的抗菌防霉剂由多种天然提取物组成，使涂料使用过程不会对环境和人体造成危害。
具体实施方式
以下结合实施例进一步描述本发明，应当理解的是，这些实施例并不构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，除非另有指明，皆为本领域常规方法，所涉及原料和试剂均为市售品，皆可通过市场购买获得。
艾蒿提取物购买于西安天瑞生物技术有限公司；单宁酸购买于深圳安泰生物科技有限公司；桧油购买于卡迈舒(上海)生物科技有限公司。
实施例1
本实施例提供一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液35份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物2份、桧油1份、单宁酸1份、成膜助剂0.8份以及水30份。
这种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)分散：将水放入分散罐中，500r/min搅拌下，依次加入水性润湿分散剂和羟乙基纤维素，搅拌均匀，然后加入艾蒿提取物、桧油、单宁酸、钛白粉及纳米高岭土，继续搅拌至混合均匀；
(2)高速分散：加入成膜助剂及丙烯酸乳液，1480r/min搅拌分散20min；
(3)调漆：慢速搅拌下，缓慢加入有机硅消泡剂和多功能助剂至混合均匀；
(4)过滤，即制成成品。
实施例2
一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液42份、水性润湿分散剂0.85份、羟乙基纤维素2.65份、多功能助剂0.8份、有机硅消泡剂0.75份、钛白粉21份、纳米高岭土16份、艾蒿提取物3份、桧油1.5份、单宁酸1.5份、成膜助剂0.85份以及水37份。
这种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)分散：将水放入分散罐中，450r/min搅拌下，依次加入水性润湿分散剂和羟乙基纤维素，搅拌均匀，然后加入艾蒿提取物、桧油、单宁酸、钛白粉及纳米高岭土，继续搅拌至混合均匀；
(2)高速分散：加入成膜助剂及丙烯酸乳液，1450r/min搅拌分散15min；
(3)调漆：慢速搅拌下，缓慢加入有机硅消泡剂和多功能助剂至混合均匀；
(4)过滤，即制成成品。
实施例3
一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液28份、水性润湿分散剂0.3份、羟乙基纤维素0.4份、多功能助剂0.2份、有机硅消泡剂0.07份、钛白粉17份、纳米高岭土4份、艾蒿提取液1份、桧油0.5份、单宁酸水溶液0.5份、成膜助剂0.2份以及水21份。
这种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)分散：将水放入分散罐中，500r/min搅拌下，依次加入水性润湿分散剂和羟乙基纤维素，搅拌均匀，然后加入艾蒿提取物、桧油、单宁酸、钛白粉及纳米高岭土，继续搅拌至混合均匀；
(2)高速分散：加入成膜助剂及丙烯酸乳液，1480r/min搅拌分散25min；
(3)调漆：慢速搅拌下，缓慢加入有机硅消泡剂和多功能助剂至混合均匀；
(4)过滤，即制成成品。
实施例4
本实施例提供一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液32份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物2份、桧油0.5份、单宁酸0.5份、成膜助剂0.8份以及水30份，其制备方法同实施例1。
实施例5
本实施例提供一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液40份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物5份、桧油0.1份、单宁酸0.1份、成膜助剂0.8份以及水30份，其制备方法同实施例1。
实施例6
本实施例提供一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液40份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物2份、桧油2份、单宁酸2份、成膜助剂0.8份以及水30份，其制备方法同实施例1。
实施例7
本实施例提供一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液40份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物3份、桧油1份、单宁酸1份、成膜助剂0.8份以及水30份，其制备方法同实施例1。
对比例1
一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液35份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物2份、成膜助剂0.8份以及水30份。
这种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)分散：将水放入分散罐中，500r/min搅拌下，依次加入水性润湿分散剂和羟乙基纤维素，搅拌均匀，然后加入艾蒿提取物、钛白粉及纳米高岭土，继续搅拌至混合均匀；
(2)高速分散：加入成膜助剂及丙烯酸乳液，1480r/min搅拌分散20min；
(3)调漆：慢速搅拌下，缓慢加入有机硅消泡剂和多功能助剂至混合均匀；
(4)过滤，即制成成品。
对比例2
一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液35份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、桧油1份、成膜助剂0.8份以及水30份。
这种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)分散：将水放入分散罐中，慢速搅拌下，依次加入水性润湿分散剂、有机硅消泡剂、羟乙基纤维素，搅拌均匀，然后加入桧油、钛白粉及纳米高岭土；
(2)高速分散：高速搅拌20分钟，并加入少量水，然后加入成膜助剂及丙烯酸乳液；
(3)调漆：慢速搅拌下，搅拌均匀，再缓慢加入有机硅消泡剂和羟乙基纤维素，再加入多功能助剂调节pH至8-9；
(4)过滤，即制成成品。
以下通过抗菌防霉性能测试，来验证实施例1-3以及对比例1-2提供的乳胶漆的防霉抗菌性能，抗菌防霉性能测试采用连续稀释法测定各实施例最低抗菌浓度MIC：以金黄色葡萄球菌抗菌为例，取金黄色葡萄球菌细菌浓度为104CFU/mL于12个无菌培养皿中，然后滴加1mL无菌水稀释得到的各实施例制备的抗菌防霉水性乳胶漆，每种抗菌防霉水性乳胶漆配制成不同浓度的溶液，各浓度分别为0.1μg/mL、0.25μg/mL、0.4μg/mL、0.5μg/mL、0.75μg/mL、1μg/mL、2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、16μg/mL、32μg/mL、64μg/mL、128μg/mL、256μg/mL。35℃环境下培育16-24h，无菌生长的最低乳胶漆乳液浓度的最低抗菌浓度。对枯草杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、八叠球菌、黑曲霉、黄曲霉及桔青霉的抗菌防霉性能测试方法同上，测试结果见表1所示：
表1抗菌防霉性能测试数据
通过上表可知，实施例1-3中，加入艾蒿提取液、桧油、单宁酸水溶液三种抗菌防霉物质的水性乳胶漆的杀菌性能优异，相应的乳胶漆所对应的最低抑菌浓度均低于1μg/mL，与对比例1-2相比可以看出，本实施例提供的乳胶漆对霉菌的抑制效果得到较大的改善，具有很好的防霉效果。
采用相同的实验方法测试，实施例4-7提供的乳胶漆也能具有很好抑菌防霉效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

Claims (6)

1.一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液25-45份、水性润湿分散剂0.2-1份、羟乙基纤维素0.25-2.8份、多功能助剂0.1-1份、有机硅消泡剂0.06-0.9份、钛白粉16-23份、纳米高岭土2-18份、艾蒿提取物0.5-5份、桧油0.1-2份、单宁酸0.1-2份、成膜助剂0.1-1份以及水20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液30-40份、水性润湿分散剂0.4-0.8份、羟乙基纤维素0.4-2.6份、多功能助剂0.2-0.8份、有机硅消泡剂0.1-0.75份、钛白粉18-20份、纳米高岭土4-16份、艾蒿提取物1-3份、桧油0.5-1.5份、单宁酸0.5-1.5份、成膜助剂0.3-0.9份以及水25-35份。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
丙烯酸乳液35份、水性润湿分散剂0.6份、羟乙基纤维素1.4份、多功能助剂0.5份、有机硅消泡剂0.5份、钛白粉19份、纳米高岭土9份、艾蒿提取物2份、桧油1份、单宁酸1份、成膜助剂0.8份以及水30份。
4.权利要求1-3任一项所述的一种用于建筑内墙的抗菌防霉水性乳胶漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分散：将水放入分散罐中，慢速搅拌下，依次加入水性润湿分散剂和羟乙基纤维素，搅拌均匀，然后加入艾蒿提取物、桧油、单宁酸、钛白粉及纳米高岭土，继续搅拌至混合均匀；
(2)高速分散：加入成膜助剂及丙烯酸乳液，高速搅拌分散15-25min；
(3)调漆：慢速搅拌下，缓慢加入有机硅消泡剂和多功能助剂至混合均匀；
(4)过滤，即制成成品。
5.根据权利要求4所述的水性乳胶漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的慢速搅拌的搅拌速度为450-500r/min。
6.根据权利要求4所述的水性乳胶漆的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的高速搅拌的搅拌速度为1450-1480r/min。
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