CN109971290A - 一种抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料及其制备方法，利用双组份官能团之间的化学反应，提高交联密度和涂层的致密性，涂层耐脏污性、防霉性和硬度明显优于乳胶漆，同时引入功能纳米材料在室温条件下，具备抗菌、除甲醛、净化空气的能力，涂料本身不含有甲醛，健康环保、成本适中、各项物理性能表现优秀。市面上耐脏污涂料大多是添加特殊有机硅乳液或者疏水助剂来实现的，成本一般较高，耐脏污效果一般，耐擦洗和耐污渍的效果也不好，还不具备抗菌除醛功能；本发明的多功能水性涂料利用光触媒将甲醛等VOC降解为水和二氧化碳，不存在二次释放，而且涂料硬度高，剐蹭之后不会开裂掉粉，涂层还具有很好的防水和抵抗霉菌的能力。

Description

一种抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料及其制备方法

技术领域：

本发明涉及建筑涂料领域，尤其涉及一种抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料及其制备方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人们越来越注重生活的质量，对居住环境的要求也越来越高，墙面涂料作为一个家装的重要组成部分也备受关注。对墙面涂料除了要求水性环保之外，对应用于医院、学校和住宅的墙面也提出了功能性的要求。医疗机构作为人流量密集的场所，也是多重病菌广泛存在的地方，医院中某些特定场所时常会被血渍、医疗试剂、油渍等污染，因此要求墙面涂料能够抗菌，耐脏污以及耐清洗剂擦洗。对于类似学校等人群密集且容易被涂画的场所，涂料的易擦洗性能也尤为重要，同时高硬度也会保护墙体不会轻易被损坏。室内空气污染会严重影响人体健康，房屋内甲醛超标的案例经常出现，抗甲醛的墙面涂料不仅不会污染室内空气，还可以降解甲醛，净化空气。

而目前市场上的乳胶漆涂料易沾染污渍，而且污染以后难以擦净。即便是在添加抗涂鸦助剂，污渍依然可以深入涂层内部，清洗时污迹扩散，污渍难以完全清除。除此之外，乳胶漆硬度低剐蹭后容易掉粉，也不具备抗甲醛和抗菌的能力，显然不能满足多功能和高性能的要求。

发明内容：

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提供一种利用羟基和异氰酸酯基发生化学反应，在漆膜内部形成致密的交联网络，提高涂层的硬度和抗污性能，同时加入改性的可见光光触媒纳米材料，可见光光触媒在可见光激发条件下产生高能活性单元，可以杀灭细菌，降解甲醛的抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料，由A组分和B组分构成，A组分和B组分的质量比为5:1，其中A组分由以下原料组成：水性羟基丙烯酸树脂30～40％、水性功能性钛白浆25～30％、消泡剂0.1％～0.8％、润湿剂0.2％～0.8％，分散剂0.3％～0.6％、流平剂0.3％～0.8％、增稠剂0.3％～0.9％、防霉杀菌剂1％～3％，余量为水；B组分为亲水性脂肪族异氰酸酯；所述水性功能性钛白浆由以下原料组成：分散剂1～3％、金红石钛白粉70～75％、消光粉5～10％、可见光光触媒1～5％、消泡剂0.1～0.6％、润湿剂0.1～0.3％，余量为水。

所述水性羟基丙烯酸树脂优选为万华化学公司生产的型号为8577水性羟基丙烯酸树脂、欧宝迪化学提供的型号为AC 2597的水性羟基丙烯酸树脂、拜耳化学生产的型号为2695的水性羟基丙烯酸树脂中的一种。

所述分散剂为聚丙烯酸钠盐分散剂、含有颜料亲和基团的有机改性丙烯酸酯溶液和聚合物型润湿分散剂中的至少一种。分散剂优选为日本圣诺普科的型号为SN5040聚丙烯酸钠盐分散剂、赢创工业集团生产的型号为TEGO-735W的含有颜料亲和基团的有机改性丙烯酸酯溶液和型号为TEGO-750W的高性能聚合物型润湿分散剂中的至少一种。

所述金红石钛白粉优选为四川龙蟒钛业型号为R996和杜邦公司型号为R960的金红石钛白粉中的至少一种。

所述消光粉优选为美国格丽斯化工公司生产的型号为CP4-8991和航天赛德型号为520L的消光粉中的至少一种。

所述可见光光触媒优选为宣城晶瑞新材料公司生产的JR05和日本大赛璐生产的棒状可见光光触媒中的至少一种。

所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物和矿物油消泡剂中的至少一种。消泡剂优选为赢创工业集团生产的型号TEGO-902W的聚醚硅氧烷共聚物和德国毕克公司生产的型号为BYK-094的以矿物油为基础的消泡剂中的至少一种。

所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液和聚醚硅氧烷共聚物中的至少一种。润湿剂优选为德国毕克化学公司生产的型号为BYK346的聚醚改性聚硅氧烷溶液和赢创工业集团生产的型号为TEGO-270的聚醚硅氧烷共聚物中的至少一种。

所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和聚醚硅氧烷共聚物中的至少一种。流平剂优选为德国毕克化学公司生产的型号为BYK-333的聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和赢创工业集团生产的型号为TEGO-410的聚醚硅氧烷共聚物中的至少一种。

所述增稠剂为不含溶剂的非离子聚氨酯缔合型增稠剂。增稠剂优选为美国陶氏化工公司生产的型号为RM-8W、RM12W和RM2020的增稠剂中的至少一种。

所述的防霉杀菌剂优选为科莱恩公司生产的型号为BIT20和美国罗门哈斯公司生产的型号为KATHON LXE的防霉杀菌剂中的至少一种。

所述亲水性脂肪族聚异氰酸酯优选为德国拜耳公司生产的型号为BayhydurXP2655的亲水性脂肪族聚异氰酸酯。

抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料的制备方法，包括：

1)水性功能钛白浆的配制

在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入分散剂、金红石钛白粉、可见光光触媒、消光粉、消泡剂、润湿剂和部分水，再将分散机转速调至2000rpm高速分散30min，测量细度≤40μm后，加入余下的水，即制成水性功能钛白浆；

2)A组分的配制在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入水性羟基丙烯酸树脂、水性功能性钛白浆、消泡剂、润湿剂、分散剂、流平剂、防霉杀菌剂、水，缓慢加入增稠剂调节粘度，继续搅拌5min；测量粘度45-55ku、密度1.1-1.3kg/L、细度小于30μm即可。

3)多功能水性涂料的配制

将A组分与B组分按照质量比5:1使用机械搅拌5分钟后制得成品。

本发明的有益效果是：本发明的一种抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料及其制备方法，利用双组份官能团之间的化学反应，提高交联密度和涂层的致密性，涂层耐脏污性、防霉性和硬度明显优于乳胶漆，同时引入纳米二氧化钛在室温条件下，具备抗菌、除甲醛、净化空气的能力，涂料本身不含有甲醛，健康环保、成本适中、各项物理性能表现优秀。市面上耐脏污涂料大多是添加特殊有机硅乳液或者疏水助剂来实现的，成本一般较高，耐脏污效果一般，耐擦洗和耐污渍的效果也好，还不具备抗菌除醛功能；本发明的多功能水性涂料利用光触媒将甲醛等VOC降解为水和二氧化碳，不存在二次释放，而且涂料硬度高，剐蹭之后不会开裂掉粉，涂层还具有很好的防水和抵抗霉菌的能力。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供的抗甲醛抗污高硬多功能水性涂料，包含A组分和B组分，具体配方可以按照如下配方配制：

功能性水性钛白浆可以按照如下配方配制：

具体的制备方法如下：

1)水性功能钛白浆的配制

在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入分散剂、金红石钛白粉、可见光光触媒、消光粉、消泡剂、润湿剂和部分水，再将分散机转速调至2000rpm高速分散30min，测量细度≤40μm后，加入余下的水，即制成水性功能钛白浆；

2)A组分的配制

在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入水性羟基丙烯酸树脂、水性功能性钛白浆、消泡剂、润湿剂、分散剂、流平剂、防霉杀菌剂、水，缓慢加入增稠剂调节粘度，继续搅拌5min；测量粘度45-55ku、密度1.1-1.3kg/L、细度小于30μm合格后即可。

3)多功能水性涂料的配制

将A组分与B组分按照质量比5:1使用机械搅拌5分钟后制得成品。在使用时一次涂装的涂层湿膜厚度不大于100μm，可以使用短羊毛滚筒滚涂，也可使用无气喷涂机喷涂，有气喷枪喷涂或刷涂。混合后的涂料需在2小时内使用完，使用多少混合多少。

产品性能测试

项目	结果
		附着力	0级
表面硬度	3-4H
		耐沾污性	水性记号笔一擦即净
光泽度	40
		耐水性	168h无异常
抗菌性	大肠杆菌，金黄色葡萄球菌99.99％
		甲醛净化效率	85％

实施例2

本实施例提供的抗甲醛抗污高硬多功能水性涂料，包含A组分和B组分，具体配方可以按照如下配方配制：

功能性水性钛白浆可以按照如下配方配制：

具体的制备方法如下：

1)水性功能钛白浆的配制

在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入分散剂、金红石钛白粉、可见光光触媒、消光粉、消泡剂、润湿剂和部分水，再将分散机转速调至2000rpm高速分散30min，测量细度≤40μm后，加入余下的水，即制成水性功能钛白浆；

2)A组分的配制

在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入水性羟基丙烯酸树脂、水性功能性钛白浆、消泡剂、润湿剂、分散剂、流平剂、防霉杀菌剂、水，缓慢加入增稠剂调节粘度，继续搅拌5min；测量粘度45-55ku、密度1.1-1.3kg/L、细度小于30μm合格后即可。

3)多功能水性涂料的配制

将A组分与B组分按照质量比5:1使用机械搅拌5分钟后制得成品。在使用时一次涂装的涂层湿膜厚度不大于100μm，可以使用短羊毛滚筒滚涂，也可使用无气喷涂机喷涂，有气喷枪喷涂或刷涂。混合后的涂料需在2小时内使用完，使用多少混合多少。

产品性能测试

项目	结果
		附着力	0级
表面硬度	3-4H
		耐沾污性	水性记号笔一擦即净
光泽度	40
		耐水性	168h无异常
抗菌性	大肠杆菌，金黄色葡萄球菌99.99％
		甲醛净化效率	85％

Claims (7)

1.一种抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料，其特征在于，由A组分和B组分构成，A组分和B组分的质量比为5:1，其中A组分由以下原料组成：水性羟基丙烯酸树脂30～40％、水性功能性钛白浆25～30％、消泡剂0.1％～0.8％、润湿剂0.2％～0.8％，分散剂0.3％～0.6％、流平剂0.3％～0.8％、增稠剂0.3％～0.9％、防霉杀菌剂1％～3％，余量为水；B组分为亲水性脂肪族异氰酸酯；所述水性功能性钛白浆由以下原料组成：分散剂1～3％、金红石钛白粉70～75％、消光粉5～10％、可见光光触媒1～5％、消泡剂0.1～0.6％、润湿剂0.1～0.3％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐分散剂、含有颜料亲和基团的有机改性丙烯酸酯溶液和聚合物型润湿分散剂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物和矿物油消泡剂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料，其特征在于，所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液和聚醚硅氧烷共聚物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料，其特征在于，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和聚醚硅氧烷共聚物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料，其特征在于，所述增稠剂为不含溶剂的非离子聚氨酯缔合型增稠剂。

7.根据权利要求1所述的抗甲醛抗菌耐污高硬多功能水性涂料的制备方法，其特征在于，包括：

1)水性功能钛白浆的配制

在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入分散剂、金红石钛白粉、可见光光触媒、消光粉、消泡剂、润湿剂和部分水，再将分散机转速调至2000rpm高速分散30min，测量细度≤40μm后，加入余下的水，即制成水性功能钛白浆；

2)A组分的配制

在分散机转速为200～300rpm的搅拌条件下按质量分数依次加入水性羟基丙烯酸树脂、水性功能性钛白浆、消泡剂、润湿剂、分散剂、流平剂、防霉杀菌剂、水，缓慢加入增稠剂调节粘度，继续搅拌5min；测量粘度45-55ku、密度1.1-1.3kg/L、细度小于30μm即可；

3)多功能水性涂料的配制

将A组分与B组分按照质量比5:1使用机械搅拌5分钟后制得成品。