CN113321977A - 一种水性抗菌防霉涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是水性涂料技术领域,具体涉及的是一种水性抗菌防霉涂料及其制备方法。所述抗菌防霉涂料的组成包括以下原料:水、羟乙基纤维素、润湿剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、多功能助剂、钛白粉、碳酸钙、高岭土、苯丙乳液、成膜助剂、增稠剂、杀菌剂、干膜防霉剂等。本发明制备的抗菌防霉涂料针对解决墙体因潮湿发霉长藻的问题,不含重金属离子,具有高效、广谱、长效、环保的特点。
Description
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域,尤其涉及一种水性抗菌防霉涂料及其制备方法。
背景技术
老旧住房或者阴暗潮湿、不通风的住所,微生物极易滋生繁衍,墙面发霉导致墙漆脱落、变黑,影响居住体验,更严重危害居民的身体健康,尤其是对于婴幼儿和孕妇,极易引发呼吸道疾病和过敏症状。
市场上的抗菌防霉涂料中所添加的杀菌剂主要分为两大类型:第一类是无机纳米离子杀菌剂,依据接触反应假说和催化反应假说,纳米银、铜、锌等金属离子与细菌接触反应或经光催化产生活性氧离子,造成细菌固有成分被破坏或者发生机能性障碍,导致细菌死亡。专利CN200610157289.3公开了一种纳米抗菌防霉涂料,采用多种纳米金属氧化物复配的方式,取得杀菌的效果。但从实际应用中发现,因纳米离子稳定性差,所获得涂料的抗菌效果并不稳定,且只对表面杀菌有作用,对于墙面涂料干膜防霉没有明显作用。
第二类是有机杀菌剂,具有广谱、作用快、抗菌效果好的特点。专利CN201310351004.X公开了一种水性抗菌防霉涂料及其制备方法,其中只选用了一种单独组分的抗菌防霉剂。由于不同抗菌防霉剂都有其特定的适用温度和酸碱环境,单独一种防霉剂的使用,很难取得全面、稳定的抗菌效果。
因此,如何提供一种高效、广谱、全效、环保的水性抗菌防霉涂料是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性抗菌防霉涂料及其制备方法,该水性抗菌防霉涂料不含重金属离子,具有高效、广谱、长效、环保的特点。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种水性抗菌防霉涂料,由包括如下重量份数的原料制备而成:
水20~25份,羟乙基纤维素0.2~0.4份,水性润湿剂0.1~0.3份,水性分散剂0.5~1.0份,多功能助剂0.1~0.3份,水性消泡剂0.2~0.4份,防冻剂1.0~1.5份,钛白粉18~20份,碳酸钙15~20份,高岭土5.0~7.5份,苯丙乳液25~35份,成膜助剂1.5~2.0份,增稠剂0.5~0.8份,复合抗菌防霉剂1.0~1.5份。
优选的,所述羟乙基纤维素为做过防霉处理的羟乙基纤维素;所述水性润湿剂为陶氏公司的BD109润湿剂。
优选的,所述水性分散剂为聚丙烯酸钠盐或者聚丙烯铵盐中的一种;所述多功能助剂为AMP-95多功能助剂。
优选的,所述水性消泡剂为矿物油消泡剂;所述防冻剂为乙二醇或丙二醇中的一种。
优选的,所述钛白粉是金红石型钛白粉;所述碳酸钙为1200~1300目重质碳酸钙;所述高岭土为煅烧高岭土;所述苯丙乳液为苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液。
优选的,所述成膜助剂为伊士曼公司的OE300成膜助剂;所述增稠剂为缔合型碱溶胀增稠剂或疏水非离子改性聚氨酯类流变助剂。
优选的,所述复合抗菌防霉剂包括卡松抗菌剂、BIT抗菌剂和干膜防霉剂,配比为1~2:1~3:4~6。
本发明还提供了一种水性抗菌防霉涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将水和羟乙基纤维素混合后搅拌,使羟乙基纤维素溶解;
(2)在步骤(1)得到的羟乙基纤维素水溶液中加入水性润湿剂、水性分散剂、多功能助剂、防冻剂和部分水性消泡剂,搅拌;
(3)在步骤(2)得到的混合液中加入钛白粉、碳酸钙和高岭土后搅拌,分散;
(4)在步骤(3)分散好的料浆中加入苯丙乳液、成膜助剂和剩余的水性消泡剂后,搅拌;
(5)在步骤(4)得到的料浆中加入复合抗菌防霉剂和增稠剂,搅拌,即得到水性抗菌防霉涂料。
优选的,所述步骤(1)的搅拌时间为15~25min。
优选的,所述步骤(2)搅拌的转速为900~1100r/min,时间为4~6min。
优选的,所述步骤(2)水性消泡剂用量为水性消泡剂总量的40~50%。
优选的,所述步骤(3)的分散过程在分散机中进行,转速为2500~3000r/min,分散至粒度低于40μm。
优选的,所述步骤(4)搅拌的转速为800~1000r/min,时间为8~12min。
优选的,所述步骤(5)粘度调整至95~105KU。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明复配型抗菌防霉剂的使用,使各种杀菌剂发挥协同作用,抗菌更全面、更持久,解决了单一杀菌剂效力都需要基于特定的温度或酸碱条件的使用缺陷。
2、普通杀菌剂侧重于罐内防腐,而对真菌引起的干膜发霉,抑制效果不佳,本产品添加干膜防霉剂,有效保护墙面无霉10年以上。
3、本发明的配方设计时选用不含APEO的润湿剂和非VOC的成膜助剂,不含对人体和环境有害的成分,属于环保型水性涂料。
具体实施方式
本发明提供了一种水性抗菌防霉涂料,由包括如下重量份数的原料制备而成:
水20~25份,羟乙基纤维素0.2~0.4份,水性润湿剂0.1~0.3份,水性分散剂0.5~1.0份,多功能助剂0.1~0.3份,水性消泡剂0.2~0.4份,防冻剂1.0~1.5份,钛白粉18~20份,碳酸钙15~20份,高岭土5.0~7.5份,苯丙乳液25~35份,成膜助剂1.5~2.0份,增稠剂0.5~0.8份,复合抗菌防霉剂1.0~1.5份。
在本发明中,羟乙基纤维素为做过防霉处理的羟乙基纤维素;水性润湿剂为陶氏公司的BD109润湿剂。
在本发明中,水性分散剂为聚丙烯酸钠盐或者聚丙烯铵盐中的一种,优选的,水性分散剂为聚丙烯铵盐;多功能助剂为AMP-95多功能助剂。
在本发明中,水性消泡剂为矿物油消泡剂;防冻剂为乙二醇或丙二醇中的一种,优选的,防冻剂为乙二醇。
在本发明中,钛白粉是金红石型钛白粉;碳酸钙为1200~1300目重质碳酸钙;高岭土为煅烧高岭土;苯丙乳液为苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液。
在本发明中,成膜助剂为伊士曼公司的OE300成膜助剂;增稠剂为缔合型碱溶胀增稠剂或疏水非离子改性聚氨酯类流变助剂,优选的增稠剂为疏水非离子改性聚氨酯类流变助剂。
在本发明中,复合抗菌防霉剂包括卡松抗菌剂、BIT抗菌剂和干膜防霉剂,配比为1~2:1~3:4~6,优选为1:1:5。
本发明还提供了一种水性抗菌防霉涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将水和羟乙基纤维素混合后搅拌,使羟乙基纤维素溶解;
(2)在步骤(1)得到的羟乙基纤维素水溶液中加入水性润湿剂、水性分散剂、多功能助剂、防冻剂和部分水性消泡剂,搅拌;
(3)在步骤(2)得到的混合液中加入钛白粉、碳酸钙和高岭土后搅拌,分散;
(4)在步骤(3)分散好的料浆中加入苯丙乳液、成膜助剂和剩余的水性消泡剂后,搅拌;
(5)在步骤(4)得到的料浆中加入复合抗菌防霉剂和增稠剂,搅拌,即得到水性抗菌防霉涂料。
在本发明中,步骤(1)的搅拌时间为15~25min。
在本发明中,步骤(2)搅拌的转速为900~1100r/min,时间为4~6min。
在本发明中,步骤(2)水性消泡剂用量为水性消泡剂总量的40~50%。
在本发明中,步骤(3)的分散过程在分散机中进行,转速为2500~3000r/min,分散至粒度低于40μm。
在本发明中,步骤(4)搅拌的转速为800~1000r/min,时间为8~12min。
在本发明中,步骤(5)粘度调整至95~105KU。
下面将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
(1)在分散罐中加入水20份,在400r/min转速下慢慢加入羟乙基纤维素0.2份,搅拌15min,使纤维素充分溶解;
(2)将转速提高至900r/min,依次加入0.1份水性润湿剂、0.5份水性分散剂、0.1份多功能助剂、0.06份水性消泡剂、1.0份防冻剂,充分搅拌4min;
(3)依次加入18份钛白粉,15份碳酸钙,5.0份高岭土,将分散机转速提高至2500r/min,直至检测细度低于40μm;
(4)将分散机转速降至800r/min,在分散好的浆料中,依次加入25份苯丙乳液,1.5份成膜助剂,0.1份水性消泡剂,搅拌8min,消除高速分散时产生的气泡;
(5)加入1.0份复合抗菌防霉剂,0.5份增稠剂,即得到水性抗菌防霉涂料。
进一步地,本实施例使用的水性分散剂为聚丙烯酸钠盐,防冻剂为乙二醇,碳酸钙为1200目重质碳酸钙,增稠剂为缔合型碱溶胀增稠剂,复合抗菌防霉剂为卡松抗菌剂、BIT抗菌剂和干膜防霉剂,三者配比为1:2:4。
将制备得到的水性抗菌防霉涂料依据GB/T 9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》和HG/T 3950-2007《抗菌涂料》进行检测,测试结果见表1~3。
理化性能
表1水性抗菌防霉涂料的理化性能检测结果
抗细菌性能
表2水性抗菌防霉涂料的抗细菌性能检测结果
项目 | 抗细菌率/% |
抗细菌性能 | 99 |
抗细菌耐久性能 | 95 |
抗霉菌性能
表3水性抗菌防霉涂料的抗霉菌性能检测结果
项目 | 长霉等级/级 |
抗霉菌性能 | 0 |
抗霉菌耐久性能 | 0 |
实施例2
(1)在分散罐中加入水23份,在500r/min转速下慢慢加入羟乙基纤维素0.3份,搅拌20min,使纤维素充分溶解;
(2)将转速提高至1000r/min,依次加入0.2份水性润湿剂、0.8份水性分散剂、0.2份多功能助剂、0.15份水性消泡剂、1.2份防冻剂,充分搅拌5min;
(3)依次加入19份钛白粉,18份碳酸钙,6.0份高岭土,将分散机转速提高至2800r/min,直至检测细度低于40μm;
(4)将分散机转速降至900r/min,在分散好的浆料中,依次加入30份苯丙乳液,1.8份成膜助剂,0.15份水性消泡剂,搅拌10min,消除高速分散时产生的气泡;
(5)加入1.3份复合抗菌防霉剂,0.7份增稠剂,即得到水性抗菌防霉涂料。
进一步地,本实施例使用的水性分散剂为聚丙烯酸钠盐,防冻剂为丙二醇,碳酸钙为1250目重质碳酸钙,增稠剂为疏水非离子改性聚氨酯类流变助剂,复合抗菌防霉剂为卡松抗菌剂、BIT抗菌剂和干膜防霉剂,三者配比为1:1:5。
将制备得到的水性抗菌防霉涂料依据GB/T 9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》和HG/T 3950-2007《抗菌涂料》进行检测,测试结果见表4~6。
理化性能
表4水性抗菌防霉涂料的理化性能检测结果
抗细菌性能
表5水性抗菌防霉涂料的抗细菌性能检测结果
项目 | 抗细菌率/% |
抗细菌性能 | 99.5 |
抗细菌耐久性能 | 97 |
抗霉菌性能
表6水性抗菌防霉涂料的抗霉菌性能检测结果
项目 | 长霉等级/级 |
抗霉菌性能 | 0 |
抗霉菌耐久性能 | 0 |
实施例3
(1)在分散罐中加入水25份,在600r/min转速下慢慢加入羟乙基纤维素0.4份,搅拌20min,使纤维素充分溶解;
(2)将转速提高至1100r/min,依次加入0.3份水性润湿剂、1.0份水性分散剂、0.3份多功能助剂、0.2份水性消泡剂、1.5份防冻剂,充分搅拌6min;
(3)依次加入20份钛白粉,20份碳酸钙,7.5份高岭土,将分散机转速提高至3000r/min,直至检测细度低于40μm;
(4)将分散机转速降至1000r/min,在分散好的浆料中,依次加入35份苯丙乳液,2.0份成膜助剂,0.2份水性消泡剂,搅拌12min,消除高速分散时产生的气泡;
(5)加入1.5份复合抗菌防霉剂,0.8份增稠剂,即得到水性抗菌防霉涂料。
进一步地,本实施例使用的水性分散剂为聚丙烯酸钠盐,防冻剂为丙二醇,碳酸钙为1300目重质碳酸钙,增稠剂为疏水非离子改性聚氨酯类流变助剂,复合抗菌防霉剂为卡松抗菌剂、BIT抗菌剂和干膜防霉剂,三者配比为1:3:6。
将制备得到的水性抗菌防霉涂料依据GB/T 9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》和HG/T 3950-2007《抗菌涂料》进行检测,测试结果见表7~9。
理化性能
表7水性抗菌防霉涂料的理化性能检测结果
抗细菌性能
表8水性抗菌防霉涂料的抗细菌性能检测结果
项目 | 抗细菌率/% |
抗细菌性能 | 99.1 |
抗细菌耐久性能 | 95.5 |
抗霉菌性能
表9水性抗菌防霉涂料的抗霉菌性能检测结果
项目 | 长霉等级/级 |
抗霉菌性能 | 0 |
抗霉菌耐久性能 | 0 |
由以上实施例可知,本发明提供了一种水性抗菌防霉涂料及其制备方法,该水性抗菌防霉涂料不含重金属离子,具有高效、广谱、长效、环保的特点,并且具有优异的理化性质和抗菌性能,均高于或复合国家对水性抗菌涂料的质量要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水性抗菌防霉涂料,其特征在于,由包括如下重量份数的原料制备而成:水20~25份,羟乙基纤维素0.2~0.4份,水性润湿剂0.1~0.3份,水性分散剂0.5~1.0份,多功能助剂0.1~0.3份,水性消泡剂0.2~0.4份,防冻剂1.0~1.5份,钛白粉18~20份,碳酸钙15~20份,高岭土5.0~7.5份,苯丙乳液25~35份,成膜助剂1.5~2.0份,增稠剂0.5~0.8份,复合抗菌防霉剂1.0~1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种水性抗菌防霉涂料,其特征在于,所述羟乙基纤维素为做过防霉处理的羟乙基纤维素;所述水性润湿剂为陶氏公司的BD109润湿剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性抗菌防霉涂料,其特征在于,所述水性分散剂为聚丙烯酸钠盐或者聚丙烯铵盐中的一种;所述多功能助剂为AMP-95多功能助剂。
4.根据权利要求3所述的一种水性抗菌防霉涂料,其特征在于,所述水性消泡剂为矿物油消泡剂;所述防冻剂为乙二醇或丙二醇中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种水性抗菌防霉涂料,其特征在于,所述钛白粉是金红石型钛白粉;所述碳酸钙为1200~1300目重质碳酸钙;所述高岭土为煅烧高岭土;所述苯丙乳液为苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液。
6.根据权利要求1或5所述的一种水性抗菌防霉涂料,其特征在于,所述成膜助剂为伊士曼公司的OE300成膜助剂;所述增稠剂为缔合型碱溶胀增稠剂或疏水非离子改性聚氨酯类流变助剂。
7.根据权利要求1所述的一种水性抗菌防霉涂料,其特征在于,所述复合抗菌防霉剂包括卡松抗菌剂、BIT抗菌剂和干膜防霉剂,配比为1~2:1~3:4~6。
8.如权利要求1~7任一项所述的一种水性抗菌防霉涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将水和羟乙基纤维素混合后搅拌,使羟乙基纤维素溶解;
(2)在步骤(1)得到的羟乙基纤维素水溶液中加入水性润湿剂、水性分散剂、多功能助剂、防冻剂和部分水性消泡剂,搅拌;
(3)在步骤(2)得到的混合液中加入钛白粉、碳酸钙和高岭土后搅拌,分散;
(4)在步骤(3)分散好的料浆中加入苯丙乳液、成膜助剂和剩余的水性消泡剂后,搅拌;
(5)在步骤(4)得到的料浆中加入复合抗菌防霉剂和增稠剂,搅拌,即得到水性抗菌防霉涂料。
9.根据权利要求8所述的一种水性抗菌防霉涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)水性消泡剂用量为水性消泡剂总量的40~50%。
10.根据权利要求8或9所述的一种水性抗菌防霉涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)的分散过程在分散机中进行,转速为2500~3000r/min,分散至粒度低于40μm。
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