CN113502101A - 一种大生物水性漆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大生物水性漆的制备方法，所述制备方法包括制备含植物提取物的环糊精溶液、制备纤维素混合料、制备水性漆。本发明制备的大生物水性漆添加植物活性成分，有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率95.7‑96.2%、大肠杆菌抑制率96.2‑96.9%、绿脓杆菌抑制率92.5‑93.1%、白色念珠菌抑制率92.9‑94.3%；有良好的耐磨性，喷涂于钢板，硬度可达2H；有良好的耐冲击性，喷涂于钢板，耐冲击性为73‑76cm。

Description

一种大生物水性漆的制备方法
技术领域
本发明设计一种大生物水性漆的制备方法，属于漆料技术领域。
背景技术
油漆由于具有硬度强、漆膜丰满度高、施工宽容等特点，是许多人装饰装修时的首选涂料。随着环保政策的施压，消费者环保意识的不断提升，尤其全国各地省市出台了VOC排放限量标准，鼓励使用非溶剂型涂料，给水性漆等环保涂料的发展带来了机遇。虽然传统涂料依然占据着较大的市场份额，但是水性漆是绿色产业，是漆类未来发展的方向，国内本土的水性漆龙头企业正在崛起。
水性涂料的发展和所占的市场份额在逐年增长已经是不争的事实，而且有提速的趋势。一些企业已经意识到水性漆广阔的市场潜力，纷纷研发、进军、扩张水性漆市场。
虽然水性涂料在环保性能上优越传统油漆，但在物理性能上，水性涂料产品存在施工难、丰满度差等缺陷。只有物理性能上的缺陷得到解决，甚至超越传统油漆，消费者才会更加主动选择使用水性涂料，需要水性漆生产企业在水性漆性能上做技术创新。
CN106047132A公开了一种水性油漆，不仅存储稳定性高，而且耐刮擦性好，具有越优异的耐溶剂性和耐候性，特别适用于硬质、非柔性底材上的涂装。此专利的水性油漆有一定的耐溶剂性和耐腐蚀性，但是没有良好的抗冲击性和附着力，同时也不具备抑菌性能。
CN110218497A公开了一种耐腐蚀型水性油漆及其制备工艺，解决了因水性油漆的耐盐水腐蚀性较差，而导致其整体应用效果不佳的问题，其具有良好的耐盐水腐蚀性能。但是其耐磨性、抗冲击性等方面性能较差，同时也不具备抑菌性能。
综上所述，目前现有技术存在以下问题：
（1）不具备抑菌性；
（2）耐磨性差；
（3）抗冲击性较差；
（4）附着力较差；
（5）耐盐性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种大生物水性漆的制备方法，实现以下发明目的：
（1）有良好的抑菌性；
（2）耐磨性好；
（3）抗冲击性能强；
（4）附着力好；
（5）耐盐性能好。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种大生物水性漆的制备方法，所述制备方法包括制备含植物提取物的环糊精溶液、制备纤维素混合料、制备水性漆。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
（1）制备含植物提取物的环糊精溶液
将乙二醇与水混合，加入环糊精混合均匀，然后加入植物提取物粉末，在80-120Hz下进行超声分散30-50min，超声后在45-60℃下以1000-1400r/min下搅拌25-40min，使其充分结合，制得含植物提取物的环糊精溶液；
所述植物提取物粉末包括艾草提取物粉末、三七提取物粉末、茶提取物粉末一种或几种的组合；
所述含植物提取物的环糊精溶液按质量份计，包括以下组分：乙二醇1.5-3份、水4-6份、环糊精1-2份、植物提取物粉末1-2份。
（2）制备纤维素混合料
去离子水加入三乙氧基硅烷与羧甲基纤维素混合，然后进行搅拌，搅拌速度600-800r/min，搅拌时间25-40min，搅拌温度25-35℃，得到纤维素混合料；
所述纤维素混合料按质量份计，包括以下组分：去离子水2-4份、三乙氧基硅烷0.5-1.5份、羧甲基纤维素1 -2份。
（3）制备水性漆
a、制备初混液
去离子水加入水性丙烯酸树脂、分散剂A、消泡剂A进行搅拌，搅拌速度500-700r/min，搅拌时间30-50min、搅拌温度35-45℃，得到初混液；
所述分散剂A为硬脂酸镁；
所述消泡剂A为乳化硅油；
所述初混液按质量份计，包括以下组分：水9-11份、水性丙烯酸树脂6-8份、分散剂A 1-1.5份、消泡剂A 0.5-1.5份。
b、制备大生物水性漆
初混液继续加入分散剂B、消泡剂B、增稠剂、纳米氧化铝、二氧化硅、含植物提取物的环糊精溶液、纤维素混合料进行搅拌，搅拌速度400-600r/min，搅拌温度45-60℃，搅拌时间50-70min，得到大生物水性漆。
所述分散剂B为硬脂酸钙；
所述消泡剂B为聚氧丙烯甘油醚；
所述增稠剂为卡波树脂；
所述大生物水性漆按质量份计，包括以下组分：初混液18-22份、分散剂B 1-1.5份、消泡剂B 0.5-1.5份、增稠剂0.5-1份、纳米氧化铝1.5-2份、二氧化硅0.5-1份、含植物提取物的环糊精溶液2.5-4份、纤维素混合料1.5-2.5份。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
本发明制备的大生物水性漆添加植物活性成分，有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率95.7-96.2%、大肠杆菌抑制率96.2-96.9%、绿脓杆菌抑制率92.5-93.1%、白色念珠菌抑制率92.9-94.3%；
本发明制备的大生物水性漆有良好的耐磨性，喷涂于钢板，硬度可达2H；
本发明制备的大生物水性漆有良好的耐冲击性，喷涂于钢板,耐冲击性为73-76cm；
本发明制备的大生物水性漆有良好的附着力，喷涂于钢板,附着力为0级；
本发明制备的大生物水性漆有良好的耐盐性能，喷涂于钢板,25℃，3%NaCl环境下，112-120h无明显变化。
具体实施方式
实施例1一种大生物水性漆的制备方法
包括以下步骤：
（1）制备含植物提取物的环糊精溶液
将乙二醇与水混合，加入环糊精混合均匀，然后加入植物提取物粉末，在100Hz下进行超声分散40min，超声后在50℃下以1200r/min下搅拌30min，使其充分结合，制得含植物提取物的环糊精溶液；
所述植物提取物粉末为艾草提取物粉末；
所述含植物提取物的环糊精溶液按质量份计，包括以下组分：乙二醇2份、水5份、环糊精1份、植物提取物粉末1.5份。
（2）制备纤维素混合料
去离子水加入三乙氧基硅烷与羧甲基纤维素混合，然后进行搅拌，搅拌速度700r/min，搅拌时间30min，搅拌温度30℃，得到纤维素混合料；
所述纤维素混合料按质量份计，包括以下组分：去离子水3份、三乙氧基硅烷1份、羧甲基纤维素1.5份。
（3）制备水性漆
a、制备初混液
去离子水加入水性丙烯酸树脂、分散剂A、消泡剂A进行搅拌，搅拌速度600r/min，搅拌时间40min、搅拌温度40℃，得到初混液；
所述分散剂A为硬脂酸镁；
所述消泡剂A为乳化硅油；
所述初混液按质量份计，包括以下组分：水10份、水性丙烯酸树脂7份、分散剂A 1份、消泡剂A 1份。
b、制备大生物水性漆
初混液继续加入分散剂B、消泡剂B、增稠剂、纳米氧化铝、二氧化硅、含植物提取物的环糊精溶液、纤维素混合料进行搅拌，搅拌速度500r/min，搅拌温度50℃，搅拌时间60min，得到大生物水性漆。
所述分散剂B为硬脂酸钙；
所述消泡剂B为聚氧丙烯甘油醚；
所述增稠剂为卡波树脂；
所述大生物水性漆按质量份计，包括以下组分：初混液 20份、分散剂B 1份、消泡剂B 1份、增稠剂0.5份、纳米氧化铝2份、二氧化硅0.5份、含植物提取物的环糊精溶液3份、纤维素混合料2份。
实施例1制备的大生物水性漆添加植物活性成分，有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率96.2%、大肠杆菌抑制率96.9%、绿脓杆菌抑制率93.1%、白色念珠菌抑制率94.3%；
实施例1制备的大生物水性漆有良好的耐磨性，喷涂于钢板，硬度可达2H；
实施例1制备的大生物水性漆有良好的耐冲击性，喷涂于钢板，耐冲击性为76cm；
实施例1制备的大生物水性漆有良好的附着力，喷涂于钢板，附着力为0级；
实施例1制备的大生物水性漆有良好的耐盐性能，喷涂于钢板，25℃，3%NaCl环境下，120h无明显变化。
实施例2一种大生物水性漆的制备方法
包括以下步骤：
（1）制备含植物提取物的环糊精溶液
将乙二醇与水混合，加入环糊精混合均匀，然后加入植物提取物粉末，在80Hz下进行超声分散50min，超声后在45℃下以1000r/min下搅拌40min，使其充分结合，制得含植物提取物的环糊精溶液；
所述植物提取物粉末包括艾草提取物粉末、三七提取物粉末，其质量比为1：1；
所述含植物提取物的环糊精溶液按质量份计，包括以下组分：乙二醇1.5份、水4份、环糊精1份、植物提取物粉末1份。
（2）制备纤维素混合料
去离子水加入三乙氧基硅烷与羧甲基纤维素混合，然后进行搅拌，搅拌速度600r/min，搅拌时间40min，搅拌温度25℃，得到纤维素混合料；
所述纤维素混合料按质量份计，包括以下组分：去离子水2份、三乙氧基硅烷0.5份、羧甲基纤维素1份。
（3）制备水性漆
a、制备初混液
去离子水加入水性丙烯酸树脂、分散剂A、消泡剂A进行搅拌，搅拌速度500r/min，搅拌时间50min、搅拌温度35℃，得到初混液；
所述分散剂A为硬脂酸镁；
所述消泡剂A为乳化硅油；
所述初混液按质量份计，包括以下组分：水9份、水性丙烯酸树脂6份、分散剂A 1份、消泡剂A 0.5份。
b、制备大生物水性漆
初混液继续加入分散剂B、消泡剂B、增稠剂、纳米氧化铝、二氧化硅、含植物提取物的环糊精溶液、纤维素混合料进行搅拌，搅拌速度400r/min，搅拌温度45℃，搅拌时间70min，得到大生物水性漆。
所述分散剂B为硬脂酸钙；
所述消泡剂B为聚氧丙烯甘油醚；
所述增稠剂为卡波树脂；
所述大生物水性漆按质量份计，包括以下组分：初混液18份、分散剂B 1份、消泡剂B 0.5份、增稠剂0.5份、纳米氧化铝1.5份、二氧化硅0.5份、含植物提取物的环糊精溶液2.5份、纤维素混合料1.5份。
实施例2制备的大生物水性漆添加植物活性成分，有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率95.7%、大肠杆菌抑制率96.2%、绿脓杆菌抑制率92.5%、白色念珠菌抑制率92.9%；
实施例2制备的大生物水性漆有良好的耐磨性，喷涂于钢板，硬度可达2H；
实施例2制备的大生物水性漆有良好的耐冲击性，喷涂于钢板，耐冲击性为74cm；
实施例2制备的大生物水性漆有良好的附着力，喷涂于钢板，附着力为0级；
实施例2制备的大生物水性漆有良好的耐盐性能，喷涂于钢板，25℃，3%NaCl环境下，115h无明显变化。
实施例3一种大生物水性漆的制备方法
包括以下步骤：
（1）制备含植物提取物的环糊精溶液
将乙二醇与水混合，加入环糊精混合均匀，然后加入植物提取物粉末，在120Hz下进行超声分散30min，超声后在60℃下以1400r/min下搅拌25min，使其充分结合，制得含植物提取物的环糊精溶液；
所述植物提取物粉末包括艾草提取物粉末、三七提取物粉末、茶提取物粉末，其质量比为1:1:1；
所述含植物提取物的环糊精溶液按质量份计，包括以下组分：乙二醇3份、水6份、环糊精2份、植物提取物粉末2份。
（2）制备纤维素混合料
去离子水加入三乙氧基硅烷与羧甲基纤维素混合，然后进行搅拌，搅拌速度800r/min，搅拌时间25min，搅拌温度35℃，得到纤维素混合料；
所述纤维素混合料按质量份计，包括以下组分：去离子水4份、三乙氧基硅烷1.5份、羧甲基纤维素2份。
（3）制备水性漆
a、制备初混液
去离子水加入水性丙烯酸树脂、分散剂A、消泡剂A进行搅拌，搅拌速度700r/min，搅拌时间30min、搅拌温度45℃，得到初混液；
所述分散剂A为硬脂酸镁；
所述消泡剂A为乳化硅油；
所述初混液按质量份计，包括以下组分：水11份、水性丙烯酸树脂8份、分散剂A1.5份、消泡剂A 1.5份。
b、制备大生物水性漆
初混液继续加入分散剂B、消泡剂B、增稠剂、纳米氧化铝、二氧化硅、含植物提取物的环糊精溶液、纤维素混合料进行搅拌，搅拌速度600r/min，搅拌温度60℃，搅拌时间50min，得到大生物水性漆。
所述分散剂B为硬脂酸钙；
所述消泡剂B为聚氧丙烯甘油醚；
所述增稠剂为卡波树脂；
所述大生物水性漆按质量份计，包括以下组分：初混液 22份、分散剂B 1.5份、消泡剂B 1.5份、增稠剂1份、纳米氧化铝2份、二氧化硅1份、含植物提取物的环糊精溶液4份、纤维素混合料2.5份。
实施例3制备的大生物水性漆添加植物活性成分，有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率95.8%、大肠杆菌抑制率96.2%、绿脓杆菌抑制率93%、白色念珠菌抑制率93.2%；
实施例3制备的大生物水性漆有良好的耐磨性，喷涂于钢板，硬度可达2H；
实施例3制备的大生物水性漆有良好的耐冲击性，喷涂于钢板，耐冲击性为73cm；
实施例3制备的大生物水性漆有良好的附着力，喷涂于钢板，附着力为0级；
实施例3制备的大生物水性漆有良好的耐盐性能，喷涂于钢板，25℃，3%NaCl环境下，112h无明显变化。
对比例1一种水性漆制备方法
在实施例1的基础上，改变之处为：减少了加入纤维素混合料的步骤，以及减少了加入纳米氧化铝和二氧化硅的步骤，其余步骤相同；
具体包括以下步骤：
（1）制备含植物提取物的环糊精溶液
将乙二醇与水混合，加入环糊精混合均匀，然后加入植物提取物粉末，在100Hz下进行超声分散40min，超声后在50℃下以1200r/min下搅拌30min，使其充分结合，制得含植物提取物的环糊精溶液；
所述植物提取物粉末为艾草提取物粉末；
所述含植物提取物的环糊精溶液按质量份计，包括以下组分：乙二醇2份、水5份、环糊精1份、植物提取物粉末1份。
（2）制备水性漆
a、制备初混液
去离子水加入水性丙烯酸树脂、分散剂A、消泡剂A进行搅拌，搅拌速度600r/min，搅拌时间40min、搅拌温度40℃，得到初混液；
所述分散剂A为硬脂酸镁；
所述消泡剂A为乳化硅油；
所述初混液按质量份计，包括以下组分：水10份、水性丙烯酸树脂7份、分散剂A 1份、消泡剂A 1份。
b、制备大生物水性漆
初混液继续加入分散剂B、消泡剂B、增稠剂、含植物提取物的环糊精溶液进行搅拌，搅拌速度500r/min，搅拌温度50℃，搅拌时间60min，得到大生物水性漆。
所述分散剂B为硬脂酸钙；
所述消泡剂B为聚氧丙烯甘油醚；
所述增稠剂为卡波树脂；
所述大生物水性漆按质量份计，包括以下组分：初混液 20份、分散剂B 1份、消泡剂B 1份、增稠剂0.5份、含植物提取物的环糊精溶液3份。
对比例1制备的水性漆添加植物活性成分，有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率95.5%、大肠杆菌抑制率96.2%、绿脓杆菌抑制率92.7%、白色念珠菌抑制率94.4%；
对比例1制备的水性漆喷涂于钢板，硬度为H；
对比例1制备的水性漆喷涂于钢板，耐冲击性为51cm；
对比例1制备的水性漆喷涂于钢板，附着力为1级；
对比例1制备的水性漆喷涂于钢板，在25℃，3%NaCl环境下，48h无明显变化。

Claims (10)

1.一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括制备含植物提取物的环糊精溶液、制备纤维素混合料、制备水性漆。
2.根据权利要求1所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述制备含植物提取物的环糊精溶液，将乙二醇与水混合，加入环糊精混合均匀，然后加入植物提取物粉末，在80-120Hz下进行超声分散30-50min，超声后在45-60℃下以1000-1400r/min下搅拌25-40min，制得含植物提取物的环糊精溶液。
3.根据权利要求2所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述含植物提取物的环糊精溶液按质量份计，包括以下组分：乙二醇1.5-3份、水4-6份、环糊精1-2份、植物提取物粉末1-2份。
4.根据权利要求1所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述制备纤维素混合料，去离子水加入三乙氧基硅烷与羧甲基纤维素混合，然后进行搅拌，搅拌速度600-800r/min，搅拌时间25-40min，搅拌温度25-35℃，得到纤维素混合料。
5.根据权利要求4所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述纤维素混合料按质量份计，包括以下组分：去离子水2-4份、三乙氧基硅烷0.5-1.5份、羧甲基纤维素1 -2份。
6.根据权利要求1所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述制备水性漆包括制备初混液和制备大生物水性漆；
所述制备初混液，去离子水加入水性丙烯酸树脂、分散剂A、消泡剂A进行搅拌，搅拌速度500-700r/min，搅拌时间30-50min、搅拌温度35-45℃，得到初混液。
7.根据权利要求6所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述分散剂A为硬脂酸镁；
所述消泡剂A为乳化硅油；
所述初混液按质量份计，包括以下组分：水9-11份、水性丙烯酸树脂6-8份、分散剂A 1-1.5份、消泡剂A 0.5-1.5份。
8.根据权利要求6所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述制备大生物水性漆，初混液继续加入分散剂B、消泡剂B、增稠剂、纳米氧化铝、二氧化硅、含植物提取物的环糊精溶液、纤维素混合料进行搅拌，搅拌速度400-600r/min，搅拌温度45-60℃，搅拌时间50-70min，得到大生物水性漆。
9.根据权利要求8所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述分散剂B为硬脂酸钙；
所述消泡剂B为聚氧丙烯甘油醚；
所述增稠剂为卡波树脂；
所述大生物水性漆按质量份计，包括以下组分：初混液18-22份、分散剂B 1-1.5份、消泡剂B 0.5-1.5份、增稠剂0.5-1份、纳米氧化铝1.5-2份、二氧化硅0.5-1份、含植物提取物的环糊精溶液2.5-4份、纤维素混合料1.5-2.5份。
10.根据权利要求2所述的一种大生物水性漆的制备方法，其特征在于：
所述植物提取物粉末包括艾草提取物粉末、三七提取物粉末、茶提取物粉末一种或几种的组合。
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