CN111320924A - 一种三防银离子抗菌防霉涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料领域，更具体地，本发明涉及一种三防银离子抗菌防霉涂料及其制备方法。本发明提供的抗菌防霉涂料采用水性聚氨酯和银离子技术进行特殊配方，来抵抗霉菌和细菌的生长以及生物膜的形成；可有效抑制气味污染，防止涂层表面的腐蚀变色；还可缓慢释放银离子，是目前已知的抑制微生物生长的有效方法；富含的大量纳米银离子添加剂，贯穿整个涂层，即使表面已被磨损或暴露在外，依然可以抑制微生物的生长；经表面生物膜的形成，还能降解或阻挡金属基材的腐蚀；此外，本发明中抗菌防霉涂料可与其他任何内外墙涂料产品搭配使用。

Description

一种三防银离子抗菌防霉涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，更具体地，本发明涉及一种三防银离子抗菌防霉涂料及其制备方法。
背景技术
涂料是一种涂覆在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料，其广泛应用于工业生产和人们的日常生活，起着保护基材和美化外观的积极作用。随着各国环保法规的健全和人们环保意识的增强，传统溶剂型涂料中的挥发性有机化合物以及有害空气污染物的排放量受到愈来愈严格的限制。此外，传统涂料不能完全覆盖所有有机或无机素材的表面，传统涂料与空气接触或日晒雨淋后，由于其构造较不紧密，使其易于氧化、腐蚀、或脱落，皆会损耗基材的使用寿命，甚者引起严重的公共安全意外。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括第一组分和第二组分；按重量份计，所述第一组分包括5～10份去离子水、1～5份分散剂、10～30份色素；所述第二组分包括45～60份多元醇、0.5～3份抗菌剂、10～20份去离子水、0.1～1份聚脲；所述B组分包括10～20份交联剂；所述多元醇选自Bayhydrol 2546、Bayhydrol A 2427、Bayhydrol A 2457、Bayhydrol A 2542、Bayhydrol A 2058、Bayhydrol A 2601中任一种或多种的组合；所述交联剂选自Bayhydur XP 2655、Bayhydur XP 2547、Bayhydur 305、Aquolin 278、Aquolin161中一种或多种的组合。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述分散剂包括Nuosperse FA 182、EFKA4560、EFKA 4585、EFKA1101中至少一种。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述分散剂为Nuosperse FA 182和EFKA4560。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述Nuosperse FA 182和EFKA 4560的重量比为(2～5)：3。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂，其细度小于6微米。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述聚脲选自TGA609、TGA6006、TGA 904中一种或多种的组合。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述第一组分和第二组分还包括消泡剂、流变剂、流平剂、润湿剂、增稠剂中至少一种。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述流变剂选自Borchers 0435、Rheolate299、RM 8w、Rheolate288中一种或多种的组合。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述消泡剂为Airex 901W和/或BYK 022。
本发明第二个方面提供了一种所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法，其包括：将第一组分原料混合，在2500～4000rpm条件下均匀分散20～30min，得到第一组分混合料；将第二组分原料加入到第一组分混合料中，在1000～2000rpm条件下均匀分散8～15min，得到A组分混合料；在23℃的条件下，将B组分加入到A组分混合料中混合均匀，即得。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明提供的抗菌防霉涂料采用水性聚氨酯和银离子技术进行特殊配方，来抵抗霉菌和细菌的生长以及生物膜的形成；可有效抑制气味污染，防止涂层表面的腐蚀变色；还可缓慢释放银离子，是目前已知的抑制微生物生长的有效方法；富含的大量纳米银离子添加剂，贯穿整个涂层，即使表面已被磨损或暴露在外，依然可以抑制微生物的生长；经表面生物膜的形成，还能降解或阻挡金属基材的腐蚀；此外，本发明中抗菌防霉涂料可与其他任何内外墙涂料产品搭配使用，不仅可以隔离透明薄膜，还可以防霉、防潮和防紫外线，用于墙壁(内部或外部)，天花板，管道工程，天窗，阁楼，地坪和垃圾房等；每天冲洗不脱皮，不开裂，不空鼓；该涂料应用范围广泛，几乎可用于任何建筑表面类型，包括木材、砖、涂漆墙、干式墙、混凝土、灰泥、石膏板，使用喷漆器，刷子或滚筒可轻松应用。
附图说明
图1为本发明抗菌防霉涂料应用在竹筐的示意图；
图2为本发明抗菌防霉涂料应用在垃圾桶的示意图；
图3为本发明抗菌防霉涂料和市场中抗菌防霉涂料应用在外墙真石漆上对比示意图
具体实施方式
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明第一个方面提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括第一组分和第二组分；按重量份计，所述第一组分包括5～10份去离子水、1～5份分散剂、10～30份色素；所述第二组分包括45～60份多元醇、0.5～3份抗菌剂、10～20份去离子水、0.1～1份聚脲；所述B组分包括10～20份交联剂。
在一种实施方式中，所述第一组分和第二组分还包括消泡剂、流变剂、流平剂、润湿剂、增稠剂中至少一种。
A组分
<第一组分>
在一种实施方式中，按重量份计，所述第一组分包括5～10份去离子水、1～5份分散剂、10～30份色素。
在一种实施方式中，所述第一组分还包括消泡剂和流变剂。
优选地，按重量份计，所述第一组分包括5～10份去离子水、1～5份分散剂、10～30份色素、0.1～0.5份消泡剂和0.2～1份流变剂。
更优选地，按重量份计，所述第一组分包括7.4份去离子水、1.4份分散剂、20份色素、0.2份消泡剂和0.4份流变剂。
在一种实施方式中，所述分散剂包括Nuosperse FA 182、EFKA 4560、EFKA 4585、EFKA1101中至少一种。
优选地，所述分散剂为Nuosperse FA 182和EFKA 4560；进一步优选地，所述Nuosperse FA 182和EFKA 4560的重量比为(2～5)：3；更优选地，所述Nuosperse FA 182和EFKA 4560的重量比为4：3。
在一种实施方式中，所述消泡剂选自Airex 901W、BYK022、BYK024、BYK019中一种或多种的组合。
优选地，第一组分中所述消泡剂为Airex 901W。
在一种实施方式中，所述流变剂选自Borchers 0435、Rheolate 299、RM 8w、Rheolate288中一种或多种的组合。
优选地，第一组分中所述流变剂为Borchers 0435。
在一种实施方式中，所述色素的粒径为0.3～0.5微米。
优选地，所述色素的粒径为0.35微米。
本发明所述色素购自杜邦公司，牌号为R960。
在一种实施方式中，当本发明抗菌防霉涂料用于非建筑时，第一组分还包括1～5重量份蜡粉。
优选地，所述第一组分还包括2重量份蜡粉。
本发明所述蜡粉为德国毕克的BYK 920。
<第二组分>
在一种实施方式中，所述第二组分还包括消泡剂、流平剂、润湿剂和增稠剂。
优选地，按重量份计，所述第二组分包括45～60份多元醇、0.5～3份抗菌剂、10～20份去离子水、0.1～1份聚脲、0.1～0.5份消泡剂、0.1～1份流平剂、0.1～1份润湿剂、0.2～0.8份流变剂、0.1～0.5份增稠剂。
更优选地，按重量份计，所述第二组分包括52.5份多元醇、1份抗菌剂、10～13.9份去离子水、0.5份聚脲、0.3份消泡剂、0.5份流平剂、0.4份润湿剂、0.6份流变剂、0.3份增稠剂。
在一种实施方式中，所述多元醇选自Bayhydrol 2546、Bayhydrol A 2427、Bayhydrol A 2457、Bayhydrol A 2542、Bayhydrol A 2058、Bayhydrol A 2601中任一种或多种的组合。
优选地，所述多元醇为Bayhydrol 2546。
在一种实施方式中，所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂，其细度小于6微米。
本发明所述纳米银离子抗菌剂为晋大科技的DGKP-009。
在一种实施方式中，所述聚脲选自TGA609、TGA6006、TGA 904中一种或多种的组合。
优选地，所述聚脲为TGA609。
在一种实施方式中，所述消泡剂为Airex 901W和/或BYK 022。
优选地，第二组分中所述消泡剂为BYK 022。
在一种实施方式中，所述流平剂选自Tego 410、BYK380N、BYK381中一种或多种的组合。
优选地，所述流平剂为Tego 410。
在一种实施方式中，所述润湿剂为BYK 349和/或Hydropalat140。
优选地，所述润湿剂为BYK 349。
在一种实施方式中，所述流变剂选自Borchers 0435、Rheolate 299、RM 8w、Rheolate288中一种或多种的组合。
优选地，第二组分中所述流变剂为Rheolate 299和Rheolate288；进一步优选地，所述Rheolate 299和Rheolate288的重量比为(0.5～1.5)：5；更优选地，所述Rheolate 299和Rheolate288的重量比为1：5。
在一种实施方式中，所述增稠剂为疏水改性聚氨酯增稠剂。
本发明所述增稠剂为陶氏的RM 8w。
B组分
在一种实施方式中，按重量份计，所述B组分包括10～20份交联剂。
优选地，按重量份计，所述B组分包括16.7份交联剂。
本发明所述重量份标准均统一。
在一种实施方式中，所述交联剂选自Bayhydur XP 2655、Bayhydur XP 2547、Bayhydur 305、Aquolin 278、Aquolin 161中一种或多种的组合。
优选地，所述交联剂为Bayhydur XP 2547。
本申请人在实验中发现，使用纳米银离子抗菌时，水性聚氨酯和交联剂的种类对抗菌性能影响很大，申请人意外地发现在TGA609存在的条件下，当水性聚氨酯为Bayhydrol2546，交联剂为Bayhydur XP 2547且纳米银离子的细度小于6微米时，抗菌效果好且迅速，持续时间长，申请人猜测可能的原因是该条件下，形成的涂料的空间网络结构能够达到透气不透水的目的，纳米银离子不够封闭在填料中，能够持续地实现杀菌效果，同时能够维持涂料的干燥性，进一步防止细菌的侵入。
此外，申请人意外地发现当使用Nuosperse FA 182和EFKA 4560的分散剂时能够进一步提高抗菌效果，申请人猜测可能的原因是Nuosperse FA 182和EFKA 4560的复合效果使得涂料能够具有很好的润湿分散性能，在金属等表面铺展的同时，抗菌剂能够均匀分布在涂料中。
本发明第二个方面提供了一种所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法，其包括：将第一组分原料混合，在2500～4000rpm条件下均匀分散20～30min，得到第一组分混合料；将第二组分原料加入到第一组分混合料中，在1000～2000rpm条件下均匀分散8～15min，得到A组分混合料；在23℃的条件下，将B组分加入到A组分混合料中混合均匀，即得。
在一种实施方式中，所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法，其包括：将第一组分原料混合，在3000rpm条件下均匀分散20～30min，使得细度小于20微米，得到第一组分混合料；将第二组分原料加入到第一组分混合料中，在1500rpm条件下均匀分散10min，得到A组分混合料；在23℃的条件下，将B组分加入到A组分混合料中混合均匀，即得。
实施例
在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。如果没有其它说明，下面实施例所用原料都是市售的。
实施例1
本发明的实施例1提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括第一组分和第二组分；所述B组分包括10份交联剂。
所述交联剂为Bayhydur XP 2547。
按重量份计，所述第一组分包括5份去离子水、1份分散剂、10份色素、0.1份消泡剂、0.2份流变剂、1份蜡粉。
第一组分中所述消泡剂为Airex 901W；第一组分中所述流变剂为Borchers 0435；所述色素购自杜邦公司，牌号为R960；所述蜡粉为德国毕克的BYK 920；所述分散剂为Nuosperse FA 182和EFKA 4560，其重量比为2：3。
按重量份计，所述第二组分包括45份多元醇、0.5份抗菌剂、10份去离子水、0.1份聚脲、0.1份消泡剂、0.1份流平剂、0.1份润湿剂、0.2份流变剂、0.1份增稠剂。
所述多元醇为Bayhydrol 2546；所述纳米银离子抗菌剂为晋大科技的DGKP-009；所述聚脲为TGA609；所述消泡剂为BYK 022；所述流平剂为Tego 410；所述润湿剂为BYK349；第二组分中所述流变剂为Rheolate 299和Rheolate288，其重量比为0.5：5；所述增稠剂为陶氏的RM 8w。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法，其包括：将第一组分原料混合，在3000rpm条件下均匀分散20～30min，使得细度小于20微米，得到第一组分混合料；将第二组分原料加入到第一组分混合料中，在1500rpm条件下均匀分散10min，得到A组分混合料；在23℃的条件下，将B组分加入到A组分混合料中混合均匀，即得。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括第一组分和第二组分；所述B组分包括20份交联剂。
所述交联剂为Bayhydur XP 2547。
按重量份计，所述第一组分包括10份去离子水、5份分散剂、30份色素、0.5份消泡剂、1份流变剂、5份蜡粉。
第一组分中所述消泡剂为Airex 901W；第一组分中所述流变剂为Borchers 0435；所述色素购自杜邦公司，牌号为R960；所述蜡粉为德国毕克的BYK 920；所述分散剂为Nuosperse FA 182和EFKA 4560，其重量比为5：3。
按重量份计，所述第二组分包括60份多元醇、3份抗菌剂、20份去离子水、1份聚脲、0.5份消泡剂、1份流平剂、1份润湿剂、0.8份流变剂、0.5份增稠剂。
所述多元醇为Bayhydrol 2546；所述纳米银离子抗菌剂为晋大科技的DGKP-009；所述聚脲为TGA609；所述消泡剂为BYK 022；所述流平剂为Tego 410；所述润湿剂为BYK349；第二组分中所述流变剂为Rheolate 299和Rheolate288，其重量比为1.5：5；所述增稠剂为陶氏的RM 8w。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法，其包括：将第一组分原料混合，在3000rpm条件下均匀分散20～30min，使得细度小于20微米，得到第一组分混合料；将第二组分原料加入到第一组分混合料中，在1500rpm条件下均匀分散10min，得到A组分混合料；在23℃的条件下，将B组分加入到A组分混合料中混合均匀，即得。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括第一组分和第二组分；所述B组分包括16.7份交联剂。
所述交联剂为Bayhydur XP 2547。
按重量份计，所述第一组分包括7.4份去离子水、1.4份分散剂、20份色素、0.2份消泡剂、0.4份流变剂、2份蜡粉。
第一组分中所述消泡剂为Airex 901W；第一组分中所述流变剂为Borchers 0435；所述色素购自杜邦公司，牌号为R960；所述蜡粉为德国毕克的BYK 920；所述分散剂为Nuosperse FA 182和EFKA 4560，其重量比为4：3。
按重量份计，所述第二组分包括52.5份多元醇、1份抗菌剂、10～13.9份去离子水、0.5份聚脲、0.3份消泡剂、0.5份流平剂、0.4份润湿剂、0.6份流变剂、0.3份增稠剂。
所述多元醇为Bayhydrol 2546；所述纳米银离子抗菌剂为晋大科技的DGKP-009；所述聚脲为TGA609；所述消泡剂为BYK 022；所述流平剂为Tego 410；所述润湿剂为BYK349；第二组分中所述流变剂为Rheolate 299和Rheolate288，其重量比为1：5；所述增稠剂为陶氏的RM 8w。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法，其包括：将第一组分原料混合，在3000rpm条件下均匀分散20～30min，使得细度小于20微米，得到第一组分混合料；将第二组分原料加入到第一组分混合料中，在1500rpm条件下均匀分散10min，得到A组分混合料；在23℃的条件下，将B组分加入到A组分混合料中混合均匀，即得。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述多元醇为Bayhydrol A 2542。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法其具体实施方式同实施例3。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述交联剂为Bayhydur 305。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法其具体实施方式同实施例3。
实施例6
本发明的实施例6提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述聚脲重量份为0。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法其具体实施方式同实施例3。
实施例7
本发明的实施例7提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述分散剂为SN-Dispersant5027。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法其具体实施方式同实施例3。
实施例8
本发明的实施例8提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述分散剂为Nuosperse FA 182。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法其具体实施方式同实施例3。
实施例9
本发明的实施例9提供了一种三防银离子抗菌防霉涂料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述第二组分中所述流变剂为Rheolate 299。
所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法其具体实施方式同实施例3。
性能评估
1.抗菌性能测试：将实施例1～9得到的抗菌防霉涂料涂添加5wt％水稀释后刷于密闭空间的墙面，记录涂刷之前和1h之后空气中白色葡萄球菌8032总数，计算细菌的杀灭率，杀灭率＝(涂刷之前细菌总数-1h之后细菌总数)/涂刷之前细菌总数*100％。测试结果如下：
Figure BDA0002418856620000091
Figure BDA0002418856620000101
2.实施例3得到的抗菌防霉涂料的理化性能测试结果如下：
Figure BDA0002418856620000102
Figure BDA0002418856620000111
Figure BDA0002418856620000121
图1中，将本发明提供的抗菌防霉涂料应用在竹筐中，养殖一年，金鱼还可以存活，体现了本发明提供的抗菌防霉涂料安全环保。
图2中，将本发明提供的抗菌防霉涂料应用在垃圾桶上，不影响垃圾桶上图案，冲水干净不褪色不粘污，本发明提供的抗菌防霉涂料透明，适用范围广泛。
图3中，从左至右的三组图分别是将本发明提供的抗菌防霉涂料和市场中抗菌防霉涂料应用在外墙真石漆上初始时示意图；分别滴上墨汁一小时后示意图；分别滴上墨汁一小时之后，水洗后的示意图；每组图中，左边的图为本发明提供的抗菌防霉涂料应用在外墙真石漆上。从图3中可以看出，一小时后涂过本发明提供的抗菌防霉涂料后的真石漆墨汁形成憎水滴，冲水于净无痕迹，不影响真石漆或平涂的质感，却能防水防污防油，同时，本发明提供的抗菌防霉涂料透明，适用于医院卫生食品养殖等需要耐洗刷行业，应用广泛。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，其制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括第一组分和第二组分；按重量份计，所述第一组分包括5～10份去离子水、1～5份分散剂、10～30份色素；所述第二组分包括45～60份多元醇、0.5～3份抗菌剂、10～20份去离子水、0.1～1份聚脲；所述B组分包括10～20份交联剂；所述多元醇选自Bayhydrol 2546、Bayhydrol A 2427、Bayhydrol A 2457、Bayhydrol A 2542、Bayhydrol A 2058、BayhydrolA 2601中任一种或多种的组合；所述交联剂选自Bayhydur XP 2655、Bayhydur XP 2547、Bayhydur 305、Aquolin 278、Aquolin 161中一种或多种的组合。
2.根据权利要求1所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述分散剂包括Nuosperse FA 182、EFKA 4560、EFKA 4585、EFKA1101中至少一种。
3.根据权利要求2所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述分散剂为Nuosperse FA 182和EFKA 4560。
4.根据权利要求3所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述Nuosperse FA 182和EFKA 4560的重量比为(2～5)∶3。
5.根据权利要求1所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂，其细度小于6微米。
6.根据权利要求1所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述聚脲选自TGA609、TGA6006、TGA 904中一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述第一组分和第二组分还包括消泡剂、流变剂、流平剂、润湿剂、增稠剂中至少一种。
8.根据权利要求7所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述流变剂选自Borchers 0435、Rheolate 299、RM 8w、Rheolate288中一种或多种的组合。
9.根据权利要求6～8任一项所述三防银离子抗菌防霉涂料，其特征在于，所述消泡剂为Airex 901W和/或BYK 022。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述三防银离子抗菌防霉涂料的制备方法，其特征在于，其包括：将第一组分原料混合，在2500～4000rpm条件下均匀分散20～30min，得到第一组分混合料；将第二组分原料加入到第一组分混合料中，在1000～2000rpm条件下均匀分散8～15min，得到A组分混合料；在23℃的条件下，将B组分加入到A组分混合料中混合均匀，即得。
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CN114921163A (zh) * 2021-07-20 2022-08-19 上海澳昌实业有限公司 一种纳米银抗菌防霉水性聚氨酯涂料及其制备方法

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