CN112795314A - 阳离子底面合一抗菌涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阳离子底面合一抗菌涂料及其制备方法，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：水233.5‑347.3份分散剂10‑12份润湿剂2‑3份消泡剂4‑7份金红石型钛白粉175‑195份硅藻土50‑60份锻烧高岭土50‑60份1800‑2200目的超细硫酸钡150‑170份纤维素2‑3份碱性pH调节剂1.2‑1.5份阳离子乳液180‑220份成膜助剂10‑12份乙二醇10‑12份防腐剂7‑9份增稠剂1.5‑2份。该发明克服了现有乳胶漆无法同时拥有底漆面漆的优异性能，且需要另外添加大量抗菌剂来提升产品的抗菌性能的缺点，通过选用阳离子乳液为成膜物质，以金红石型钛白粉、超细硫酸钡等为颜填料，配以分散剂、消泡剂等助剂，不仅同时拥有底漆的良好封闭性、强抗碱性、耐洗刷性和面漆的良好遮盖力，而且抗菌性能优异。

Description

阳离子底面合一抗菌涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阳离子底面合一抗菌涂料及其制备方法，应用在上。
背景技术
目前市面上的乳胶漆主要以传统阴离子乳液为粘合剂进行制备，且基本上为底漆与面漆分开使用，需要底漆与面漆搭配多次施工才可以。而少数的底面合一乳胶漆由于使用阴离子乳液制备而成，在性能方面难以同时达到底漆的封闭效果、抗碱功能和面漆的高遮盖性能。加上目前环境恶化，各种细菌滋生，现有的抗菌涂料均需人为在产品里面添加大量抗菌剂来达到抗菌效果。
因此，提供一种能够同时拥有底漆面漆的优异性能，且同时无需额外添加抗菌剂即可具备良好的抗菌性能的阳离子底面合一抗菌涂料及其制备方法己成为当务之亟。
发明内容
为了克服现有乳胶漆无法同时拥有底漆面漆的优异性能，且需要另外添加大量抗菌剂来提升产品的抗菌性能的缺点，本发明提供一种阳离子底面合一抗菌涂料及其制备方法，通过选用阳离子乳液为成膜物质，以金红石型钛白粉、超细硫酸钡等为颜填料，配以分散剂、消泡剂等助剂，不仅同时拥有底漆的良好封闭性、强抗碱性、耐洗刷性和面漆的良好遮盖力，而且抗菌性能优异。
本发明的技术方案如下：
一种阳离子底面合一抗菌涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Figure BDA0002872523540000011
Figure BDA0002872523540000021
本申请的阳离子底面合一抗菌涂料通过优选阳离子乳液为成膜物质，以金红石型钛白粉、1800-2200目超细硫酸钡等为颜填料，配以分散剂、消泡剂等助剂，能同时拥有底漆的良好封闭性、强抗碱性、耐洗刷性和面漆的良好遮盖力，且抗菌性能优异。其中，阳离子乳液带正电荷，对细菌霉菌具有抑制作用，是一种良好的抗菌材料。优选的涂料体系解决了在制备阳离子底面合一抗菌涂料时的阳离子乳液与其它原材料的兼容性和产品稳定性的问题。阳离子乳液同时具备渗透性和成膜性能，渗透基层既有良好的粘结作用，同时带有阳离子能够与基层具有一定的络合反映，加固漆膜；钛白粉和硫酸钡两种颜填料可以提供非常好的遮盖性能，使产品具有非常稳定和好的遮盖力；分散润湿性使分体在体系可以很好的得到分散，同时对颜料具有非常好的展色性帮助，对产品存储稳定性提供平衡的体系；消泡剂不仅可以在产品生产过程具有很好的抑泡和消泡的作用，对产品施工过程也具有很好的消泡性能。
本产品与普通的底面合一乳胶漆对比，具有高抗碱、高遮盖、高耐洗刷的优点，耐洗刷次数超过10000次，遮盖力能达到0.96以上，耐碱性可以通过48小时无异常测试，能够同时达到内墙底漆标准和内墙面漆优等品的标准；同时其具备良好的抗菌效果，抗菌率达到99.9％，达到Ⅱ型标准。且本产品易施工，无需单独涂刷底漆，实现了底面合一，能节省施工时间。
所述金红石型钛白粉为四川龙蟒R-996。
优选的钛白粉具有较高的白度和较高的遮盖力，同时能够有非常好的耐候性、耐热性和耐光性，且在在水性体系的分散性非常好及干粉流动性好等优点
所述1800-2200目超细硫酸钡为双润化工CB-1250A。
补充的超细硫酸钡产品是选用高品位硫酸钡矿石经现今国际领先的技术生产出来的。产品致密颗粒，粒径分布范围窄，化学稳定性高，硫酸钡含量达98％以上。它高白度、无黑点、无杂质、分散性佳，并且具有很好的润湿性，出色的耐酸、耐高温、抗腐蚀性能，能显著提升制品的硬度和耐磨性能。
所述分散剂为罗门哈斯CA-2500。
优选型号的分散剂，分子量分布较窄，分散效率高，用量少，并能保证研磨分散的有效粘度，稳定已经分散过的颜填料粒子，防止凝结，其独特的产品特性可保证在高粉料配方中，涂料仍具有良好的分散性能，同时大幅度提升涂料品质并为涂料提供长期的贮存稳定性。
所述消泡剂为汉高NXZ与BASF FoamStar ST 2410的其中一种或两种的任意组合。
优选型号的消泡剂作为基于新的消泡物质化学结构的新一代消泡剂的代表，这是多年来最新的一种消泡剂化学结构，能节约至少20％消泡剂成本，且不分层、不沉降，在阳离子涂料中非常有效，能够非常快速地破泡，对破微泡非常有效。
所述润湿剂为海润化工pulcra ns95。
优选的Pulcra NS 95是一种多用途表面活性剂，作为颜填料分散的润湿助剂，用量低、效率高、展色性好；在兑水后能降低表面张力，保证涂刷效果。同时它能够显著降低颜填料分散浆粘度，聚合反应中后加稳定剂及低温不容易结晶。
所述硅藻土为日本昭和RADIOLITE F，所述锻烧高岭土为内蒙古超牌DG80。
优选品牌硅藻土具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。还可减少树脂的用量，降低成本。优选品牌锻烧高岭土具有粒径超细、白度高，遮盖能力强，具有极好的钛白粉延展性；产品分散性和悬浮性极佳，具有良好的防沉降作用，可改善涂料的贮存稳定性；提高涂料的耐擦洗性、耐磨性和耐候性。
所述纤维素为克莱恩HS100000YP2。
优选型号的纤维素具有非常好的增稠效果，同时具有非常较好保水性能，能改善产品性能，能够提高涂料的施工性能，改善产品的流变性，提供漆膜的耐水性。
所述碱性pH调节剂为德谦MA-95，所述成膜助剂为陶氏DPnB，所述防腐剂为ThorR-S与龙沙ZOE的其中一种或两种的任意组合，所述增稠剂为海明斯NLS-200。
德谦MA-95具有低气味、低挥发性，能够非常有效地调节体系PH值，同时对颜料分散有很好的辅助作用，可以促进漆膜光泽的展现，同时可以提供产品冻融稳定性。
陶氏DPnB具有沸点高，环保性能优越，混溶性好，挥发度低，容易被乳胶粒子吸收，能形成优异的连续涂膜，是用于乳胶漆中性能优异的成膜物质。其可极大地改善乳胶漆的成膜性能，除了可明显降低产品的最低成膜温度外，还可以改善产品的聚结性、耐候性、耐擦洗性及展色性，使漆膜同时具有良好的储存稳定性。
Thor R-S与龙沙ZOE防腐剂除细菌、真菌、酵母菌效力高，对霉菌有较强的抑杀作用，不产生耐药性，持效期长，不挥发，对环境无影响。其加入量少，与阳离子乳液相容性好，易于用水稀释，pH适应范围宽，在pH3～10之间均有抑杀菌效果。另外其热稳定性好，在150℃以下不分解。且使用方便，流动性好，容易添加，不易燃。
所述阳离子底面合一抗菌涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)启动搅拌机，将搅拌速度调至350-450rpm，先向搅拌机中加入占自身总重量86.15-94.22％的水，接着再加入分散剂、润湿剂以及占自身总重量35.71-37.5％的消泡剂，搅拌分散1-2min；
(2)将搅拌速度调至800-1200rpm，依次向步骤(1)获得的混合物中加入金红石型钛白粉、硅藻土、锻烧高岭土和1800-2200目超细硫酸钡，搅拌分散至均匀；
(3)保持800-1200rpm的搅拌速度，缓慢向步骤(2)获得的混合物中加入纤维素，搅拌分散至均匀；
(4)保持800-1200rpm的搅拌速度，向步骤(3)获得的混合物中加入碱性pH调节剂，分散至少10min，待细度≤60um；
(5)调节搅拌速度至650-750rpm，向步骤(4)获得的混合物中加入阳离子乳液，搅拌3-5min；
(6)保持650-750rpm的搅拌速度，向步骤(5)获得的混合物中依次缓慢加入成膜助剂、剩余的消泡剂以及乙二醇，搅拌至少5min；
(7)保持650-750rpm的搅拌速度，向步骤(6)获得的混合物中依次加入防腐剂、增稠剂以及剩余的水，搅拌至少5min，即得所述阳离子底面合一抗菌涂料。
该阳离子底面合一抗菌涂料的制备方法工序简单，操作方便。
与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：
1)本申请的阳离子底面合一抗菌涂料通过优选阳离子乳液为成膜物质，以金红石型钛白粉、超细硫酸钡等为颜填料，配以分散剂、消泡剂等助剂，能同时拥有底漆的良好封闭性、强抗碱性、耐洗刷性和面漆的良好遮盖力，且抗菌性能优异。；
2)所述阳离子底面合一抗菌涂料的制备方法工序简单，操作方便。
具体实施方式
下面结合说明书各实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明所述的一种阳离子底面合一抗菌涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
水 347.3份
分散剂罗门哈斯CA-2500 10份
润湿剂海润化工pulcra ns95 2份
消泡剂汉高NXZ 2.5份
消泡剂BASF FoamStar ST 2410 1.5份
金红石型钛白粉四川龙蟒R-996 175份
硅藻土日本昭和RADIOLITE F 50份
锻烧高岭土内蒙古超牌DG80 50份
超细硫酸钡双润化工CB-1250A 150份
纤维素克莱恩HS100000YP2 2份
碱性pH调节剂德谦MA-95 1.2份
阳离子乳液 180份
成膜助剂陶氏DPnB 10份
乙二醇 10份
防腐剂Thor R-S 2份
防腐剂龙沙ZOE 5份
增稠剂 1.5份。
所述的阳离子底面合一抗菌涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)启动搅拌机，将搅拌速度调至400rpm，先向搅拌机中加入300份的水，接着再加入分散剂罗门哈斯CA-250、润湿剂海润化工pulcra ns95以及1.5份的消泡剂汉高NXZ，搅拌分散1.5min；
(2)将搅拌速度调至1000rpm，依次向步骤(1)获得的混合物中加入金红石型钛白粉四川龙蟒R-996、硅藻土日本昭和RADIOLITE F、锻烧高岭土内蒙古超牌DG80和超细硫酸钡双润化工CB-1250A，搅拌分散至均匀；
(3)保持1000rpm的搅拌速度，缓慢向步骤(2)获得的混合物中加入纤维素克莱恩HS100000YP2，搅拌分散至均匀；
(4)保持1000rpm的搅拌速度，向步骤(3)获得的混合物中加入碱性pH调节剂，分散10min，待细度≤60um；
(5)调节搅拌速度至700rpm，向步骤(4)获得的混合物中加入阳离子乳液，搅拌4min；
(6)保持700rpm的搅拌速度，向步骤(5)获得的混合物中依次缓慢加入成膜助剂陶氏DPnB、剩余的消泡剂以及乙二醇，搅拌5min；
(7)保持650-750rpm的搅拌速度，向步骤(6)获得的混合物中依次加入防腐剂ThorR-S 2份、防腐剂龙沙ZOE 5份、增稠剂以及剩余的水，搅拌5min，即得所述阳离子底面合一抗菌涂料。
实施例2
水 290.2份
分散剂罗门哈斯CA-2500 11份
润湿剂海润化工pulcra ns95 2.5份
消泡剂汉高NXZ 3.5份
消泡剂BASF FoamStar ST 2410 2份
金红石型钛白粉四川龙蟒R-996 185份
硅藻土日本昭和RADIOLITE F 55份
锻烧高岭土内蒙古超牌DG80 55份
超细硫酸钡双润化工CB-1250A 160份
纤维素克莱恩HS100000YP2 2.5份
碱性pH调节剂德谦MA-95 1.3份
阳离子乳液 180-220份
成膜助剂陶氏DPnB 11份
乙二醇 10-12份
防腐剂Thor R-S 2.5份
防腐剂龙沙ZOE 5.5份
增稠剂海明斯NLS-200 2份。
所述的阳离子底面合一抗菌涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)启动搅拌机，将搅拌速度调至350rpm，先向搅拌机中加入250份的水，接着再加入分散剂罗门哈斯CA-250、润湿剂海润化工pulcra ns95以及2份的消泡剂汉高NXZ，搅拌分散2min；
(2)将搅拌速度调至800rpm，依次向步骤(1)获得的混合物中加入金红石型钛白粉四川龙蟒R-996、硅藻土日本昭和RADIOLITE F、锻烧高岭土内蒙古超牌DG80和超细硫酸钡双润化工CB-1250A，搅拌分散至均匀；
(3)保持800rpm的搅拌速度，缓慢向步骤(2)获得的混合物中加入纤维素克莱恩HS100000YP2，搅拌分散至均匀；
(4)保持800rpm的搅拌速度，向步骤(3)获得的混合物中加入碱性pH调节剂德谦MA-95，分散18min，待细度≤60um；
(5)调节搅拌速度至750rpm，向步骤(4)获得的混合物中加入阳离子乳液，搅拌3min；
(6)保持750rpm的搅拌速度，向步骤(5)获得的混合物中依次缓慢加入成膜助剂陶氏DPnB、剩余的消泡剂以及乙二醇，搅拌8min；
(7)保持750rpm的搅拌速度，向步骤(6)获得的混合物中依次加入防腐剂Thor R-S、防腐剂龙沙ZOE、增稠剂海明斯NLS-200以及剩余的水，搅拌8min，即得所述阳离子底面合一抗菌涂料。
实施例3
水 233.5份
分散剂罗门哈斯CA-2500 12份
润湿剂海润化工pulcra ns95 3份
消泡剂汉高NXZ 4份
消泡剂BASF FoamStar ST 2410 2.5份
金红石型钛白粉四川龙蟒R-996 195份
硅藻土日本昭和RADIOLITE F 60份
锻烧高岭土内蒙古超牌DG80 60份
超细硫酸钡双润化工CB-1250A 170份
纤维素克莱恩S100000YP2 3份
碱性pH调节剂德谦MA-95 1.5份
阳离子乳液 180-220份
成膜助剂陶氏DPnB 12份
乙二醇 10-12份
防腐剂Thor R-S 3份
防腐剂龙沙ZOE 6份
增稠剂海明斯NLS-200 2.5份。
所述的阳离子底面合一抗菌涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)启动搅拌机，将搅拌速度调至450rpm，先向搅拌机中加入220份的水，接着再加入分散剂罗门哈斯CA-2500、润湿剂海润化工pulcra ns95以及2.5份的消泡剂汉高NXZ，搅拌分散1min；
(2)将搅拌速度调至1200rpm，依次向步骤(1)获得的混合物中加入金红石型钛白粉四川龙蟒R-996、硅藻土日本昭和RADIOLITE F、锻烧高岭土内蒙古超牌DG80和超细硫酸钡双润化工CB-1250A，搅拌分散至均匀；
(3)保持1200rpm的搅拌速度，缓慢向步骤(2)获得的混合物中加入纤维素克莱恩S100000YP2，搅拌分散至均匀；
(4)保持1200rpm的搅拌速度，向步骤(3)获得的混合物中加入碱性pH调节剂德谦MA-95，分散12min，待细度≤60um；
(5)调节搅拌速度至650rpm，向步骤(4)获得的混合物中加入阳离子乳液，搅拌5min；
(6)保持650rpm的搅拌速度，向步骤(5)获得的混合物中依次缓慢加入成膜助剂陶氏DPnB、剩余的消泡剂以及乙二醇，搅拌10min；
(7)保持65rpm的搅拌速度，向步骤(6)获得的混合物中依次加入防腐剂Thor R-S、防腐剂龙沙ZOE、增稠剂海明斯NLS-200以及剩余的水，搅拌10min，即得所述阳离子底面合一抗菌涂料。
原料来源：
金红石型钛白粉：四川龙蟒R-996；
1800-2200目超细硫酸钡：双润化工CB-1250A；
分散剂：罗门哈斯CA-2500；
消泡剂：汉高NXZ、BASF FoamStar ST 2410；
润湿剂：海润化工pulcra ns95；
硅藻土：日本昭和RADIOLITE F；
锻烧高岭土：内蒙古超牌DG80；
纤维素：克莱恩HS100000YP2；
碱性pH调节剂：德谦MA-95；
成膜助剂：陶氏DPnB；
防腐剂：Thor R-S、龙沙ZOE；
增稠剂：海明斯NLS-200；
阳离子乳液：日本昭和；
乙二醇：厦门鑫连发。
实验数据：
(一)阳离子底面合一抗菌涂料性能检测
检测方法：依据GB/T 9756-2018
对照样：广州富莱雅-FLYEH1
表1阳离子底面合一抗菌涂料性能检测结果
Figure BDA0002872523540000091
(二)阳离子底面合一抗菌涂料抗菌性能检测检测方法：采用1支30W、波长253.7nm的紫外灯距离样品0.8m，照射100h后，依据HG/T3950-2007(Ⅰ级)进行各项检测
表2阳离子底面合一抗菌涂料抗菌性能检测结果
Figure BDA0002872523540000101
由上表可知，本产品阳离子底面合一抗菌涂料抗碱性能、耐洗刷性能、遮盖力、抗菌性能均优于对照样，达到或高于相关标准。
本发明所述的阳离子底面合一抗菌涂料及其制备方法并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Figure FDA0002872523530000011
2.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述金红石型钛白粉为四川龙蟒R-996。
3.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述1800-2200目的超细硫酸钡为双润化工CB-1250A。
4.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述分散剂为罗门哈斯CA-2500。
5.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述消泡剂为汉高NXZ与BASF FoamStar ST 2410的其中一种或两种的任意组合。
6.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述润湿剂为海润化工pulcra ns95。
7.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述硅藻土为日本昭和RADIOLITE F，所述锻烧高岭土为内蒙古超牌DG80。
8.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述纤维素为克莱恩HS100000YP2。
9.根据权利要求1所述的阳离子底面合一抗菌涂料，其特征在于：所述碱性pH调节剂为德谦MA-95，所述成膜助剂为陶氏DPnB，所述防腐剂为Thor R-S与龙沙ZOE的其中一种或两种的任意组合，所述增稠剂为海明斯NLS-200。
10.根据权利要求1-9任一项所述的阳离子底面合一抗菌涂料的制备方法，其特征在于：主要包括以下依序进行的步骤：
(1)启动搅拌机，将搅拌速度调至350-450rpm，先向搅拌机中加入占自身总重量86.15-94.22％的水，接着再加入分散剂、润湿剂以及占自身总重量35.71-37.5％的消泡剂，搅拌分散1-2min；
(2)将搅拌速度调至800-1200rpm，依次向步骤(1)获得的混合物中加入金红石型钛白粉、硅藻土、锻烧高岭土和1800-2200目超细硫酸钡，搅拌分散至均匀；
(3)保持800-1200rpm的搅拌速度，缓慢向步骤(2)获得的混合物中加入纤维素，搅拌分散至均匀；
(4)保持800-1200rpm的搅拌速度，向步骤(3)获得的混合物中加入碱性pH调节剂，分散至少10min，待细度≤60um；
(5)调节搅拌速度至650-750rpm，向步骤(4)获得的混合物中加入阳离子乳液，搅拌3-5min；
(6)保持650-750rpm的搅拌速度，向步骤(5)获得的混合物中依次缓慢加入成膜助剂、剩余的消泡剂以及乙二醇，搅拌至少5min；
(7)保持650-750rpm的搅拌速度，向步骤(6)获得的混合物中依次加入防腐剂、增稠剂以及剩余的水，搅拌至少5min，即得所述阳离子底面合一抗菌涂料。
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