CN112210269A - 无毒抗菌饮水舱涂料 - Google Patents

Abstract

本发明属于饮水舱的涂料技术领域，涉及无毒抗菌饮水舱涂料，由下述重量份数的组分组成：试剂A45～65份、试剂B1～5份、颜料15～25份、附着力促进剂0.5～1.5份、分散剂0.5～1份、消泡剂0.3～1份、平流剂0.1～0.6份、蒸馏水30～50份，以环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液为主体，并配以颜料、附着力促进剂、分散剂、消泡剂和平流剂获得水性无毒抗菌饮水舱涂料，纳米氧化银和山茴香提取物的协同作用，大幅度提升涂料的杀菌抑菌性，本发明制备的无毒抗菌饮水舱涂料具有附着力强、无毒安全，杀菌抑菌的优点，具有广泛的应用前景。

Description

无毒抗菌饮水舱涂料

技术领域

本发明涉及饮水舱的涂料技术领域，具体领域为无毒抗菌饮水舱涂料。

背景技术

饮水舱涂料指船舶饮水舱、淡水舱和各种淡水柜用涂料，要求具有良好的附着力、耐水性和防锈性能，其涂膜应对水质无污染作用，对人体健康无影响，选用品种需获得有关卫生当局的认可、发证。常用品种有漆酚饮水舱涂料、酮亚胺固化环氧涂料或聚酰胺或胺加成物固化的环氧涂料。

现在饮水舱通用防腐涂层是无毒环氧涂料，现有产品的技术配方存在着各种不足，如硬度低、耐水冲刷性能差、污渍严重、自洁性差、使用寿命不能满足10年以上长效防腐需求等。通常情况下，要使饮水舱得到较好的保护通常都要刷1至2道底漆，这样不仅造成材料成本和施工费用的增加，同时涂层干燥时间也增加，大大降低了施工效率。

由于饮水舱舱室体积狭小，空气不易流通，因此需要对涂料的挥发性有机化合物含量和毒性进行严格限制，此外，现有饮水舱涂料的杀菌抑菌性不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供无毒抗菌饮水舱涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：无毒抗菌饮水舱涂料，由下述重量份数的组分组成：

试剂A45～65份；

试剂B1～5份；

颜料15～25份；

附着力促进剂0.5～1.5份；

分散剂0.5～1份；

消泡剂0.3～1份；

平流剂0.1～0.6份；

蒸馏水30～50份。

优选的，所述试剂A包括环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液体积比2:1的混合物。

优选的，所述试剂B由抗菌剂A和抗菌剂B组成，所述抗菌剂A为山茴香提取物，所述抗菌剂B为纳米氧化银，所述抗菌剂A和所述抗菌剂B的体积比为10:1。

优选的，所述颜料优选自沉淀硫酸钡、云母氧化铁和三聚磷酸铝中的一种或几种。

优选的，所述附着力促进剂为γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，所述分散剂为丙烯酸酯高分子型分散剂。

优选的，所述消泡剂为SN-318消泡剂，所述平流剂为HX-5600流平剂。

优选的，包括以下步骤：

1).使用球磨机对颜料进行研磨，研磨至细度为小于30um，备用；

2).将蒸馏水加入高速剪切乳化机内，并加入1/3的分散剂和消泡剂，低速搅拌分散，然后加入步骤1)获得的粉料，高速搅拌分散，搅拌时间10min，备用；

3).按配比量取环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液混合均匀，并将其转移至反应器内，加入步骤2)获得的混合物、附着力促进剂(1/3)和平流剂(1/3)，并使用恒速搅拌器进行搅拌，备用；

4).向步骤3)的反应器内加入剩余的分散剂、消泡剂、附着力促进剂和平流剂以及试剂B，使用恒速搅拌器进行搅拌，搅拌均匀，获得无毒抗菌饮水舱涂料。

优选的，所述山茴香提取物的制备方法如下：

1).使用球磨机对山茴香进行研磨，研磨后过40目筛，获得山茴香粉末，备用；

2).将步骤1)获得的山茴香粉末放置于超临界二氧化碳萃取釜内，通过二氧化碳对其进行萃取，二氧化碳通入流速为18～25升/小时，萃取压力为15～30兆帕，萃取温度为35～50摄氏度，萃取1小时后使用离心机进行离心，取上清液，获得山茴香提取物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：无毒抗菌饮水舱涂料，以环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液为主体，并配以颜料、附着力促进剂、分散剂、消泡剂和平流剂获得水性无毒抗菌饮水舱涂料，其中环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳无毒、耐磨、涂层致密性好，具有优良的耐污性、耐水性、耐化学腐蚀性，满足船舶饮水舱的使用需要，附着力促进剂附着力，在涂膜和基材之间形成化学件，提供附着接触所需能力，分散剂通过颜料亲合基团吸附在颜料粒子表面，使颜料粒子之间产生排斥力，通过静电排斥或空间位阻使颜料粒子稳定，消泡剂使涂膜表面光滑，无针孔，平流剂使涂膜逐渐平整、光滑、均匀成膜，颜料选自沉淀硫酸钡、云母氧化铁和三聚磷酸铝，为惰性颜料，无毒安全，特别是纳米氧化银和山茴香提取物的协同作用，其中纳米氧化银具有光谱强杀菌性，山茴香具有单萜和萜醇类化合物和挥发性生物碱等活性成分，对金黄葡萄球菌、肺炎双球菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、绿脓杆菌有较强抑制作用，二者协同作用，大幅度提升涂料的杀菌抑菌性，本发明制备的无毒抗菌饮水舱涂料具有附着力强、无毒安全，杀菌抑菌的优点，具有广泛的应用前景。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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：无毒抗菌饮水舱涂料，由下述质量的组分组成：

试剂A45g、试剂B1g、沉淀硫酸钡15g、附着力促进剂0.5g、分散剂0.5g、消泡剂0.3g、平流剂0.1g、蒸馏水30g。

包括以下步骤：

1).使用球磨机对颜料进行研磨，研磨至细度为小于30um，备用；

2).将蒸馏水加入高速剪切乳化机内，并加入1/3的分散剂和消泡剂，低速搅拌分散，然后加入步骤1)获得的粉料，高速搅拌分散，搅拌时间10min，备用；

3).按配比量取环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液混合均匀，并将其转移至反应器内，加入步骤2)获得的混合物、附着力促进剂(1/3)和平流剂(1/3)，并使用恒速搅拌器进行搅拌，备用；

4).向步骤3)的反应器内加入剩余的分散剂、消泡剂、附着力促进剂和平流剂以及试剂B，使用恒速搅拌器进行搅拌，搅拌均匀，获得无毒抗菌饮水舱涂料。

实施例2：无毒抗菌饮水舱涂料，由下述质量的组分组成：

试剂A65g、试剂B5g、沉淀硫酸钡10g、云母氧化铁8g、三聚磷酸铝7g、附着力促进剂1.5g、分散剂1g、消泡剂1g、平流剂0.6g、蒸馏水50g。

包括以下步骤：

1).使用球磨机对颜料进行研磨，研磨至细度为小于30um，备用；

2).将蒸馏水加入高速剪切乳化机内，并加入1/3的分散剂和消泡剂，低速搅拌分散，然后加入步骤1)获得的粉料，高速搅拌分散，搅拌时间10min，备用；

3).按配比量取环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液混合均匀，并将其转移至反应器内，加入步骤2)获得的混合物、附着力促进剂(1/3)和平流剂(1/3)，并使用恒速搅拌器进行搅拌，备用；

4).向步骤3)的反应器内加入剩余的分散剂、消泡剂、附着力促进剂和平流剂以及试剂B，使用恒速搅拌器进行搅拌，搅拌均匀，获得无毒抗菌饮水舱涂料。

实施例3：无毒抗菌饮水舱涂料，由下述质量的组分组成：

试剂A55g、试剂B3.7g、云母氧化铁12g、三聚磷酸铝8g、附着力促进剂1.1g、分散剂0.8g、消泡剂0.9g、平流剂0.4g、蒸馏水40g。

包括以下步骤：

1).使用球磨机对颜料进行研磨，研磨至细度为小于30um，备用；

2).将蒸馏水加入高速剪切乳化机内，并加入1/3的分散剂和消泡剂，低速搅拌分散，然后加入步骤1)获得的粉料，高速搅拌分散，搅拌时间10min，备用；

3).按配比量取环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液混合均匀，并将其转移至反应器内，加入步骤2)获得的混合物、附着力促进剂(1/3)和平流剂(1/3)，并使用恒速搅拌器进行搅拌，备用；

4).向步骤3)的反应器内加入剩余的分散剂、消泡剂、附着力促进剂和平流剂以及试剂B，使用恒速搅拌器进行搅拌，搅拌均匀，获得无毒抗菌饮水舱涂料。

实施例4：无毒抗菌饮水舱涂料，由下述质量的组分组成：

试剂A50g、试剂B2g、三聚磷酸铝17g、附着力促进剂0.7g、分散剂0.6g、消泡剂0.5g、平流剂0.2g、蒸馏水35g。

包括以下步骤：

1).使用球磨机对颜料进行研磨，研磨至细度为小于30um，备用；

2).将蒸馏水加入高速剪切乳化机内，并加入1/3的分散剂和消泡剂，低速搅拌分散，然后加入步骤1)获得的粉料，高速搅拌分散，搅拌时间10min，备用；

3).按配比量取环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液混合均匀，并将其转移至反应器内，加入步骤2)获得的混合物、附着力促进剂(1/3)和平流剂(1/3)，并使用恒速搅拌器进行搅拌，备用；

4).向步骤3)的反应器内加入剩余的分散剂、消泡剂、附着力促进剂和平流剂以及试剂B，使用恒速搅拌器进行搅拌，搅拌均匀，获得无毒抗菌饮水舱涂料。

实施例5：无毒抗菌饮水舱涂料，由下述质量的组分组成：

试剂A60g、试剂B4.5g、沉淀硫酸钡12g、云母氧化铁10g、附着力促进剂1.4g、分散剂0.9g、消泡剂0.8g、平流剂0.6g、蒸馏水48g。

包括以下步骤：

1).使用球磨机对颜料进行研磨，研磨至细度为小于30um，备用；

2).将蒸馏水加入高速剪切乳化机内，并加入1/3的分散剂和消泡剂，低速搅拌分散，然后加入步骤1)获得的粉料，高速搅拌分散，搅拌时间10min，备用；

3).按配比量取环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液混合均匀，并将其转移至反应器内，加入步骤2)获得的混合物、附着力促进剂(1/3)和平流剂(1/3)，并使用恒速搅拌器进行搅拌，备用；

4).向步骤3)的反应器内加入剩余的分散剂、消泡剂、附着力促进剂和平流剂以及试剂B，使用恒速搅拌器进行搅拌，搅拌均匀，获得无毒抗菌饮水舱涂料。

测试1：对实施例1～5制备的无毒抗菌饮水舱涂料进行性能测试，结果如下表：

结果表明：本发明实施例1～5制备的无毒抗菌饮水舱涂料具有优良的性能，涂料附着力均符合1级，具有较好的附着力，经过抗弯曲、抗压扁、抗冲击和抗真空性能测试表明无毒抗菌饮水舱涂料具有较强的机械性能，通过耐高温和耐低温等温度实验，表明无毒抗菌饮水舱涂料具有较好的耐高低温性能，通过耐腐蚀性能测试表明无毒抗菌饮水舱涂料具有较好的耐腐蚀性能。

测试2：对实施例1～5制备的无毒抗菌饮水舱涂料的VOC含量进行检测，结果如下表：

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						VOC含量g/L	未检出	未检出	未检出	未检出	未检出

结果表明：本发明实施例1～5制备的无毒抗菌饮水舱涂料未检测到挥发性有机化合物，无毒，符合环保要求。

测试3：对实施例1～5制备的无毒抗菌饮水舱涂料和未添加试剂B的无毒抗菌饮水舱涂料(对比组)的抑菌性进行测试，结果如下表：

	抑菌性能
		实施例1	>99.9％
实施例2	>99.9％
		实施例3	>99.9％
实施例4	>99.9％
		实施例5	>99.9％
对比组	>80.3％

结果表明：相比于未添加试剂B的无毒抗菌饮水舱涂料(对比组)，本发明实施例1～5制备的无毒抗菌饮水舱涂料的抑菌性能明显提高，抑菌性能均大于99.9％，抑菌性较好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：由下述重量份数的组分组成：

试剂A45～65份；

试剂B1～5份；

颜料15～25份；

附着力促进剂0.5～1.5份；

分散剂0.5～1份；

消泡剂0.3～1份；

平流剂0.1～0.6份；

蒸馏水30～50份。

2.根据权利要求1所述无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：所述试剂A包括环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液体积比2:1的混合物。

3.根据权利要求1所述无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：所述试剂B由抗菌剂A和抗菌剂B组成，所述抗菌剂A为山茴香提取物，所述抗菌剂B为纳米氧化银，所述抗菌剂A和所述抗菌剂B的体积比为10:1。

4.根据权利要求1所述无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：所述颜料优选自沉淀硫酸钡、云母氧化铁和三聚磷酸铝中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：所述附着力促进剂为γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，所述分散剂为丙烯酸酯高分子型分散剂。

6.根据权利要求1所述无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：所述消泡剂为SN-318消泡剂，所述平流剂为HX-5600流平剂。

7.根据权利要求1所述无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：包括以下步骤：

1).使用球磨机对颜料进行研磨，研磨至细度为小于30um，备用；

2).将蒸馏水加入高速剪切乳化机内，并加入1/3的分散剂和消泡剂，低速搅拌分散，然后加入步骤1)获得的粉料，高速搅拌分散，搅拌时间10min，备用；

3).按配比量取环氧树脂乳液和石墨烯改性环氧树脂乳液混合均匀，并将其转移至反应器内，加入步骤2)获得的混合物、附着力促进剂(1/3)和平流剂(1/3)，并使用恒速搅拌器进行搅拌，备用；

4).向步骤3)的反应器内加入剩余的分散剂、消泡剂、附着力促进剂和平流剂以及试剂B，使用恒速搅拌器进行搅拌，搅拌均匀，获得无毒抗菌饮水舱涂料。

8.根据权利要求3所述无毒抗菌饮水舱涂料，其特征在于：所述山茴香提取物的制备方法如下：

1).使用球磨机对山茴香进行研磨，研磨后过40目筛，获得山茴香粉末，备用；

2).将步骤1)获得的山茴香粉末放置于超临界二氧化碳萃取釜内，通过二氧化碳对其进行萃取，二氧化碳通入流速为18～25升/小时，萃取压力为15～30兆帕，萃取温度为35～50摄氏度，萃取1小时后使用离心机进行离心，取上清液，获得山茴香提取物。