CN113583530A - 一种mdf纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料及其制备方法,所述抗裂防水涂料,按质量份数计,主要由以下组分构成:去离子水25‑36份、抗裂增强剂24‑32份、丙烯酸20‑30份、不饱和酸酯15‑20份、α‑甲基丙烯酸10‑15份、MgO5‑10份、交联剂3‑5份、防霉抗菌剂2‑4份、氧化剂1‑1.5份、还原剂1‑1.5份;所述抗裂增强剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:Li基膨润土40‑50份、漂珠20‑30份、EPS颗粒3‑4份、发泡剂1‑3份、减水剂1‑2份。本发明所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料及其制备方法,配方设计合理,制备出的抗裂防水涂料的防水性能优异,同时具有优异的力学性能,防裂、抗菌、防霉,制备方法简单,应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于纤维线条技术领域,具体涉及一种MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料及其制备方法。
背景技术
中密度纤维板,缩写为MDF,是将木材或植物纤维经机械分离和化学处理手段,掺入胶粘剂和防水剂等,再经高温、高压成型制成的一种人造板材,是制作家具较为理想的人造板材。MDF的结构比天然木材均匀,也避免了腐朽、虫蛀等问题,同时它胀缩性小,便于加工,在抗弯曲强度和冲击强度方面,均优于刨花板。
由于MDF表面平整,易于粘贴各种饰面,可以使制成品门、家具变得更加美观,因此MDF门套线广泛应用于门的装饰上。MDF门套线作为柔和性装饰纤维线条通过包裹门、墙体,作为门套的压条、卡条部分,不仅起到保护门框的作用,还增加了门的使用寿命,延长了您的装修时限。
在MDF这类纤维线条的生产过程中,喷涂是必不可少的工序之一,用于MDF纤维线条表面喷涂的涂料应当具备防水、抗菌、防霉的作用,并且要具有较好的力学性能,防裂、耐用,现有技术中,使用到的MDF纤维线条表面喷涂的涂料大多具有挥发性、力学性能差、产生有毒和环保问题,在使用中的安全造成隐患,并且不具备抗菌、防霉性能,因此,需要研发出一种MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料及其制备方法,以来解决上述问题。
中国专利申请号为CN202011462479.2公开了一种环保型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法,其制备原料包括如下按重量份计算的组份:聚醚多元醇35~55份、多异氰酸酯单体15~25份、增塑剂25~30份、填料30~39份、聚己二酸-1,4-丁二醇酯2~4份、月桂酸锌2~4份、催化剂0.05~0.1份、消泡剂0.1~0.3份、稳定剂0.05~0.2份、潜固化剂0.1~0.3份和3,3’-二己基含氧碳菁碘盐0.1~0.3份,不具备抗菌、防霉性能,并且防裂、耐用性能还需要提高。
发明内容
发明目的:为了克服以上不足,本发明的目的是提供一种MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料及其制备方法,配方设计合理,制备出的电热复合材料自控温性能好、电热循环性能好,低电阻率,高电热转化,具有优良机械性能和耐化学腐蚀,柔性好,解决了当前电热材料普遍存在的自控温性能弱、电热循环性能差、脆性大等问题,制备方法简单,应用前景广泛。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,所述抗裂防水涂料,按质量份数计,主要由以下组分构成:去离子水25-36份、抗裂增强剂24-32份、丙烯酸20-30份、不饱和酸酯15-20份、α-甲基丙烯酸10-15份、MgO5-10份、交联剂3-5份、防霉抗菌剂2-4份、氧化剂1-1.5份、还原剂1-1.5份;所述抗裂增强剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:Li基膨润土40-50份、漂珠20-30份、EPS颗粒3-4份、发泡剂1-3份、减水剂1-2份;所述防霉抗菌剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:杀菌剂IPBC10-15份、防霉剂HDI5-10份、聚丙烯胺盐酸4-6份、聚苯乙烯磺酸钠4-6份、改性埃洛石20-30份。
本发明所述MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,配方设计合理,丙烯酸、α-甲基丙烯酸与MgO先分别生成丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐,然后基于高分子自由基聚合理论,以去离子水为溶剂,在氧化剂与还原剂组成的氧化还原引发剂、交联剂的作用下,不饱和酸酯的C=C双键能与丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐,共同聚合形成一个整体的长链,同时复配抗裂增强剂、防霉抗菌剂,聚合形成的高分子抗裂防水涂料,既具有不饱和盐和不饱和酯的共同优点,防水性能优异,同时具有优异的力学性能,防裂、抗菌、防霉,应用前景广泛。
在配方中,通过丙烯酸、α-甲基丙烯酸的复配来避免单一丙烯酸活性高、应速率过快,引起共聚物暴聚的问题;通过交联剂使主链高分子形成网状结构,让主链的强度大幅度提高;抗裂增强剂用于提高涂料的力学性能,通过其吸水膨胀作用在涂料基体中产生大量的分布均匀的微细孔,提高了致密度,本发明所述抗裂增强剂的配方,在发泡剂、减水剂作用下,通过Li基膨润土、漂珠、EPS颗粒的复配,得到层片状的抗裂增强剂,在涂料基体中均匀分散并且重组成具有封闭蜂窝结构的凝胶网络,蜂窝间存在纳米尺度的孔隙,大量自由水被锁在抗裂增强剂凝胶的孔间,既保持了稳定性,又在聚合过程中不会发生泌水和分层的现象,避免了现有技术中在涂料中添加填料导致的稠度增大、出现泡沫、容重增加等问题;防霉剂用于赋予涂料杀菌、防霉的作用,防止MDF纤维线条受真菌、昆虫的侵害,在潮湿环境容易发生霉变,提高了使用寿命,所述防霉剂的配方,是以改性埃洛石为载体,埃洛石为空心管状结构,能够容纳不同类型和尺寸的客体分子,负载杀菌剂IPBC,提高其抗流失性能和室外光照条件下的耐久性能,实现持续缓慢的释放少量杀菌剂IPBC活性成分的目的,延长杀菌剂IPBC的有效作用时间,然后通过阳离子聚电解质聚丙烯胺盐酸和阴离子聚苯乙烯磺酸钠将防霉剂HDI层层组装在负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石上,实现持续缓慢的释放少量防霉剂HDI的目的,延长防霉剂HDI的有效作用时间。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,所述不饱和酸酯为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合物,所述不饱和酸酯中甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的质量比为10-12:5。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,所述交联剂为主交联剂、辅交联剂的混合物,所述主交联剂、辅交联剂的质量比为2-3:1。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,所述主交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺,所述辅交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯。
单一交联剂很难保证涂料的粘附性、蠕变性、耐热性、自愈性及应力松弛等综合性能,本发明采用主交联剂、辅交联剂复配以复合交联改性方式进行,主交联剂、辅交联剂的链段聚成结晶相微区均匀分布在涂料连续相中,将丙烯酸、α-甲基丙烯酸构成的丙烯酸盐单体和不饱和酸酯构成的丙烯酸酯单体交联起来,使主链高分子形成网状结构,让主链的强度大幅度提高。通过主交联剂、辅交联剂的交联增强作用,丙烯酸盐侧链拥有丙烯酸酯的相关优势的性能,使涂料具有更好的弹性和一定的恢复能力。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,所述氧化剂为过硫酸盐,所述还原剂为亚硫酸钠,所述过硫酸盐与亚硫酸钠的质量比为2-1:1。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,所述发泡剂为蛋白型复合发泡剂,所述减水剂为萘系减水剂,所述漂珠的平均粒径为0.5-0.8mm,所述EPS颗粒的平均粒径为1-2mm。
所述Li基膨润土的参数选择如下:比重2.24g/cm3,烧失量8.32%,平均粒径8.44μm。
本发明还涉及所述MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照所述抗裂防水涂料的配方进行备料,将MgO分散在去离子中,加入丙烯酸与α-甲基丙烯酸,生成丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液,冷却至室温;
(2)向丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液中加入不饱和酸酯、交联剂,搅拌30-45min,再加入抗裂增强剂、防霉抗菌剂,搅拌45-60min,然后加入氧化剂、还原剂进行搅拌引发,再迅速倒入模具中成型,得到抗裂防水涂料。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,所述抗裂增强剂的制备,包括如下步骤:
(1)按照所述抗裂增强剂的配方进行备料,将Li基膨润土、漂珠、EPS颗粒进行球磨混合,得到混合粉末,然后将混合粉末和水按照质量比1:2加入立式搅拌器中,高速机械搅拌1-2h,得到混合溶液;
(2)混合溶液在室温下静置陈化24-36h,得到三维网络凝胶结构的抗裂增强剂。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,所述防霉抗菌剂的制备,包括如下步骤:
(1)改性埃洛石的制备:将埃洛石置于二甲基亚砜溶液中,磁力搅拌,同时进行加热回流,温度设定为120-130℃,处理时间3-4h;冷却至常温后,用75%无水乙醇溶液洗涤3-5次,烘干得到固体后进行研磨,得到改性埃洛石;
(2)负载杀菌剂IPBC:按照所述防霉抗菌剂的配方进行备料,将杀菌剂IPBC溶解在乙醇中,得到500mg/mL的杀菌剂IPBC乙醇溶液,将上述改性埃洛石加入到杀菌剂IPBC乙醇溶液中,在室温下搅拌20-24h后,置于真空干燥器中,开启真空泵,当真空度达到-0.1MPa后,关闭真空泵阀门,使整个干燥器内保持真空状态30-45min,然后打开阀门与大气相通;重复上述抽真空和放真空过程3-5次,得到混合液体,将混合液体离心,用异丙醇溶液和去离子水离心洗涤3-5次,干燥得到固体后进行研磨,得到负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石;
(3)封装防霉剂:将聚丙烯胺盐酸盐配制成浓度为5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液,将聚苯乙烯磺酸钠配制成浓度为5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液;将1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液中搅拌30-45min,然后超声30-45min,得到阳离子聚电解溶液;将另外1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液中搅拌30-45min,然后超声30-45min,得到阴离子聚电解溶液;先将上述负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石在阳离子聚电解溶液搅拌混合2-3h,用去离子水洗涤3次,过滤后,将过滤物再加入阴离子聚电解溶液搅拌混合2-3h,用去离子水洗涤3次,过滤,烘干得到固体后进行研磨,得到防霉抗菌剂。
进一步的,上述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,所述二甲基亚砜溶液中二甲基亚砜与水的体积比为6:1。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明公开的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,配方设计合理,丙烯酸、α-甲基丙烯酸与MgO先分别生成丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐,然后基于高分子自由基聚合理论,以去离子水为溶剂,在氧化剂与还原剂组成的氧化还原引发剂、交联剂的作用下,不饱和酸酯的C=C双键能与丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐,共同聚合形成一个整体的长链,同时复配抗裂增强剂、防霉抗菌剂,聚合形成的高分子抗裂防水涂料,既具有不饱和盐和不饱和酯的共同优点,防水性能优异,同时具有优异的力学性能,防裂、抗菌、防霉,应用前景广泛;
(2)本发明公开的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,抗裂增强剂用于提高涂料的力学性能,通过其吸水膨胀作用在涂料基体中产生大量的分布均匀的微细孔,提高了致密度,本发明所述抗裂增强剂的配方,在发泡剂、减水剂作用下,通过Li基膨润土、漂珠、EPS颗粒的复配,得到层片状的抗裂增强剂,在涂料基体中均匀分散并且重组成具有封闭蜂窝结构的凝胶网络,蜂窝间存在纳米尺度的孔隙,大量自由水被锁在抗裂增强剂凝胶的孔间,既保持了稳定性,又在聚合过程中不会发生泌水和分层的现象,避免了现有技术中在涂料中添加填料导致的稠度增大、出现泡沫、容重增加等问题;
(3)本发明公开的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,是以改性埃洛石为载体,埃洛石为空心管状结构,能够容纳不同类型和尺寸的客体分子,负载杀菌剂IPBC,提高其抗流失性能和室外光照条件下的耐久性能,实现持续缓慢的释放少量杀菌剂IPBC活性成分的目的,延长杀菌剂IPBC的有效作用时间,然后通过阳离子聚电解质聚丙烯胺盐酸和阴离子聚苯乙烯磺酸钠将防霉剂HDI层层组装在负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石上,实现持续缓慢的释放少量防霉剂HDI的目的,延长防霉剂HDI的有效作用时间;
(4)本发明公开的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,制备步骤设置合理,制备步骤简单可控且具有很高的灵活性,应用前景广泛;
具体实施方式
下面将实施例结合具体实验数据,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,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,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
以下实施例提供了一种MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,所述抗裂防水涂料,按质量份数计,主要由以下组分构成:去离子水25-36份、抗裂增强剂24-32份、丙烯酸20-30份、不饱和酸酯15-20份、α-甲基丙烯酸10-15份、MgO5-10份、交联剂3-5份、防霉抗菌剂2-4份、氧化剂1-1.5份、还原剂1-1.5份;所述抗裂增强剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:Li基膨润土40-50份、漂珠20-30份、EPS颗粒3-4份、发泡剂1-3份、减水剂1-2份;所述防霉抗菌剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:杀菌剂IPBC10-15份、防霉剂HDI5-10份、聚丙烯胺盐酸4-6份、聚苯乙烯磺酸钠4-6份、改性埃洛石20-30份。
进一步的,所述不饱和酸酯为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合物,所述不饱和酸酯中甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的质量比为10-12:5。
进一步的,所述交联剂为主交联剂、辅交联剂的混合物,所述主交联剂、辅交联剂的质量比为2-3:1。所述主交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺,所述辅交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯。
进一步的,所述氧化剂为过硫酸盐,所述还原剂为亚硫酸钠,所述过硫酸盐与亚硫酸钠的质量比为2-1:1。
进一步的,所述发泡剂为蛋白型复合发泡剂,所述减水剂为萘系减水剂,所述漂珠的平均粒径为0.5-0.8mm,所述EPS颗粒的平均粒径为1-2mm。
实施例1
所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,包括以下步骤:
(1)所述抗裂防水涂料,按质量份数计,主要由以下组分构成:去离子水30份、抗裂增强剂25份、丙烯酸22份、不饱和酸酯16份(所述不饱和酸酯为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合物,所述不饱和酸酯中甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的质量比为2.2:1)、α-甲基丙烯酸11份、MgO8份、交联剂3.5份(所述主交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺,所述辅交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯,N-羟甲基丙烯酰胺与聚乙二醇双丙烯酸酯的质量比为2.5:1)、防霉抗菌剂3.5份、氧化剂1.5份、还原剂1.5份(所述氧化剂为过硫酸盐,所述还原剂为亚硫酸钠,所述过硫酸盐与亚硫酸钠的质量比为1.5:1);按照所述抗裂防水涂料的配方进行备料,将MgO分散在去离子中,加入丙烯酸与α-甲基丙烯酸,生成丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液,冷却至室温;
(2)向丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液中加入不饱和酸酯、交联剂,搅拌45min,再加入抗裂增强剂、防霉抗菌剂,搅拌60min,然后加入氧化剂、还原剂进行搅拌引发,再迅速倒入模具中成型,得到抗裂防水涂料。
其中,所述抗裂增强剂的制备,包括如下步骤:
(1)所述抗裂增强剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:Li基膨润土40份、漂珠20份、EPS颗粒3份、发泡剂2份、减水剂1份;按照所述抗裂增强剂的配方进行备料,将Li基膨润土、漂珠、EPS颗粒进行球磨混合,得到混合粉末,然后将混合粉末和水按照质量比1:2加入立式搅拌器中,高速机械搅拌2h,得到混合溶液;(2)混合溶液在室温下静置陈化24-36h,得到三维网络凝胶结构的抗裂增强剂。
其中,所述防霉抗菌剂的制备,包括如下步骤:
(1)改性埃洛石的制备:所述防霉抗菌剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:杀菌剂IPBC10份、防霉剂HDI6份、聚丙烯胺盐酸5份、聚苯乙烯磺酸钠5份、改性埃洛石25份;将埃洛石置于二甲基亚砜溶液(二甲基亚砜溶液中二甲基亚砜与水的体积比为6:1)中,磁力搅拌,同时进行加热回流,温度设定为125℃,处理时间3h;冷却至常温后,用75%无水乙醇溶液洗涤3-5次,烘干得到固体后进行研磨,得到改性埃洛石;
(2)负载杀菌剂IPBC:按照所述防霉抗菌剂的配方进行备料,将杀菌剂IPBC溶解在乙醇中,得到500mg/mL的杀菌剂IPBC乙醇溶液,将上述改性埃洛石加入到杀菌剂IPBC乙醇溶液中,在室温下搅拌24h后,置于真空干燥器中,开启真空泵,当真空度达到-0.1MPa后,关闭真空泵阀门,使整个干燥器内保持真空状态30min,然后打开阀门与大气相通;重复上述抽真空和放真空过程3-5次,得到混合液体,将混合液体离心,用异丙醇溶液和去离子水离心洗涤3-5次,干燥得到固体后进行研磨,得到负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石;
(3)封装防霉剂:将聚丙烯胺盐酸盐配制成浓度为5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液,将聚苯乙烯磺酸钠配制成浓度为5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液;将1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液中搅拌45min,然后超声30min,得到阳离子聚电解溶液;将另外1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液中搅拌45min,然后超声30min,得到阴离子聚电解溶液;先将上述负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石在阳离子聚电解溶液搅拌混合2h,用去离子水洗涤3次,过滤后,将过滤物再加入阴离子聚电解溶液搅拌混合2h,用去离子水洗涤3次,过滤,烘干得到固体后进行研磨,得到防霉抗菌剂。
实施例2
所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,包括以下步骤:
(3)所述抗裂防水涂料,按质量份数计,主要由以下组分构成:去离子水35份、抗裂增强剂26份、丙烯酸26份、不饱和酸酯15份(所述不饱和酸酯为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合物,所述不饱和酸酯中甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的质量比为2.1:1)、α-甲基丙烯酸13份、MgO8份、交联剂4份(所述主交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺,所述辅交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯,N-羟甲基丙烯酰胺与聚乙二醇双丙烯酸酯的质量比为2-3:1)、防霉抗菌剂3份、氧化剂1.5份、还原剂1.5份(所述氧化剂为过硫酸盐,所述还原剂为亚硫酸钠,所述过硫酸盐与亚硫酸钠的质量比为1:1);按照所述抗裂防水涂料的配方进行备料,将MgO分散在去离子中,加入丙烯酸与α-甲基丙烯酸,生成丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液,冷却至室温;
(4)向丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液中加入不饱和酸酯、交联剂,搅拌45min,再加入抗裂增强剂、防霉抗菌剂,搅拌45min,然后加入氧化剂、还原剂进行搅拌引发,再迅速倒入模具中成型,得到抗裂防水涂料。
其中,所述抗裂增强剂的制备,包括如下步骤:
(3)所述抗裂增强剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:Li基膨润土42份、漂珠23份、EPS颗粒3.5份、发泡剂1.5份、减水剂2份;按照所述抗裂增强剂的配方进行备料,将Li基膨润土、漂珠、EPS颗粒进行球磨混合,得到混合粉末,然后将混合粉末和水按照质量比1:2加入立式搅拌器中,高速机械搅拌1.5h,得到混合溶液;
(4)混合溶液在室温下静置陈化24-36h,得到三维网络凝胶结构的抗裂增强剂。
其中,所述防霉抗菌剂的制备,包括如下步骤:
(1)改性埃洛石的制备:所述防霉抗菌剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:杀菌剂IPBC15份、防霉剂HDI6份、聚丙烯胺盐酸5份、聚苯乙烯磺酸钠5份、改性埃洛石22份;将埃洛石置于二甲基亚砜溶液(二甲基亚砜溶液中二甲基亚砜与水的体积比为6:1)中,磁力搅拌,同时进行加热回流,温度设定为130℃,处理时间4h;冷却至常温后,用75%无水乙醇溶液洗涤3-5次,烘干得到固体后进行研磨,得到改性埃洛石;
(2)负载杀菌剂IPBC:按照所述防霉抗菌剂的配方进行备料,将杀菌剂IPBC溶解在乙醇中,得到500mg/mL的杀菌剂IPBC乙醇溶液,将上述改性埃洛石加入到杀菌剂IPBC乙醇溶液中,在室温下搅拌24h后,置于真空干燥器中,开启真空泵,当真空度达到-0.1MPa后,关闭真空泵阀门,使整个干燥器内保持真空状态30min,然后打开阀门与大气相通;重复上述抽真空和放真空过程3-5次,得到混合液体,将混合液体离心,用异丙醇溶液和去离子水离心洗涤3-5次,干燥得到固体后进行研磨,得到负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石;
(3)封装防霉剂:将聚丙烯胺盐酸盐配制成浓度为5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液,将聚苯乙烯磺酸钠配制成浓度为5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液;将1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液中搅拌30min,然后超声30min,得到阳离子聚电解溶液;将另外1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液中搅拌30min,然后超声30min,得到阴离子聚电解溶液;先将上述负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石在阳离子聚电解溶液搅拌混合3h,用去离子水洗涤3次,过滤后,将过滤物再加入阴离子聚电解溶液搅拌混合3h,用去离子水洗涤3次,过滤,烘干得到固体后进行研磨,得到防霉抗菌剂。
实施例3
所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,包括以下步骤:
(5)所述抗裂防水涂料,按质量份数计,主要由以下组分构成:去离子水30份、抗裂增强剂25份、丙烯酸30份、不饱和酸酯16份(所述不饱和酸酯为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合物,所述不饱和酸酯中甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的质量比为2.4:1、α-甲基丙烯酸15份、MgO9份、交联剂5份(所述主交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺,所述辅交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯,N-羟甲基丙烯酰胺与聚乙二醇双丙烯酸酯的质量比为3:1)、防霉抗菌剂4份、氧化剂1份、还原剂1份(所述氧化剂为过硫酸盐,所述还原剂为亚硫酸钠,所述过硫酸盐与亚硫酸钠的质量比为1:1);按照所述抗裂防水涂料的配方进行备料,将MgO分散在去离子中,加入丙烯酸与α-甲基丙烯酸,生成丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液,冷却至室温;
(6)向丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液中加入不饱和酸酯、交联剂,搅拌45min,再加入抗裂增强剂、防霉抗菌剂,搅拌45min,然后加入氧化剂、还原剂进行搅拌引发,再迅速倒入模具中成型,得到抗裂防水涂料。
其中,所述抗裂增强剂的制备,包括如下步骤:
(5)所述抗裂增强剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:Li基膨润土48份、漂珠20份、EPS颗粒4份、发泡剂1份、减水剂2份;按照所述抗裂增强剂的配方进行备料,将Li基膨润土、漂珠、EPS颗粒进行球磨混合,得到混合粉末,然后将混合粉末和水按照质量比1:2加入立式搅拌器中,高速机械搅拌2h,得到混合溶液;(6)混合溶液在室温下静置陈化24-36h,得到三维网络凝胶结构的抗裂增强剂。
其中,所述防霉抗菌剂的制备,包括如下步骤:
(1)改性埃洛石的制备:所述防霉抗菌剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:杀菌剂IPBC15份、防霉剂HDI5份、聚丙烯胺盐酸5份、聚苯乙烯磺酸钠5份、改性埃洛石30份;将埃洛石置于二甲基亚砜溶液(二甲基亚砜溶液中二甲基亚砜与水的体积比为6:1)中,磁力搅拌,同时进行加热回流,温度设定为125℃,处理时间3h;冷却至常温后,用75%无水乙醇溶液洗涤3-5次,烘干得到固体后进行研磨,得到改性埃洛石;
(2)负载杀菌剂IPBC:按照所述防霉抗菌剂的配方进行备料,将杀菌剂IPBC溶解在乙醇中,得到500mg/mL的杀菌剂IPBC乙醇溶液,将上述改性埃洛石加入到杀菌剂IPBC乙醇溶液中,在室温下搅拌24h后,置于真空干燥器中,开启真空泵,当真空度达到-0.1MPa后,关闭真空泵阀门,使整个干燥器内保持真空状态30min,然后打开阀门与大气相通;重复上述抽真空和放真空过程3-5次,得到混合液体,将混合液体离心,用异丙醇溶液和去离子水离心洗涤3-5次,干燥得到固体后进行研磨,得到负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石;
(3)封装防霉剂:将聚丙烯胺盐酸盐配制成浓度为5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液,将聚苯乙烯磺酸钠配制成浓度为5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液;将1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液中搅拌-45min,然后超声30min,得到阳离子聚电解溶液;将另外1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液中搅拌45min,然后超声30min,得到阴离子聚电解溶液;先将上述负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石在阳离子聚电解溶液搅拌混合2h,用去离子水洗涤3次,过滤后,将过滤物再加入阴离子聚电解溶液搅拌混合2h,用去离子水洗涤3次,过滤,烘干得到固体后进行研磨,得到防霉抗菌剂。
效果验证
将上述实施例1、2、3得到的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料进行测试,测试结果见表1。
(1)防水性能:将上述实施例1、2、3得到的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料制样,按标准养护条件进行养护后,每个实施例裁取是三个约为(150x 150)mm的试件,并将试件放在标准试验条件下放置2h。本试验在温度(23+5)℃的条件下进行,在不透水仪中充水直到水满益出,彻底将装置中的空气排除。然后把裁取好的试件放置在透水盘上,再在把相同尺寸的金属网放在试件上,盖上7孔圆盘,慢慢夹紧直到试件固定在盘上。最后用布将试件的非迎水面擦拭干,慢慢加压到规定的压力。达到标准压力后保持压力0.3MPa持续时间为(30-J:2)min。试验时观察试件的防水情况;
测试结果:经过半小时后,上述实施例1、2、3得到的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的每个试件非迎水面没有出现积水,水压正常,说明防水性能优异,符合《丙烯酸盐喷膜防水应用技术规程》中水性聚丙烯酸盐
防水涂料试件在水压为0.3MPa保持30min无渗漏的指标。
(2)力学性能:将上述实施例1、2、3得到的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料制样,得到涂料薄膜或薄片,将涂膜裁剪出无割口直角形,用厚度计测量直角形试件撕裂区域三点的厚度,取其平均值作为试件厚度。将试件固定在拉伸仪上,使试件长度方向的中线与试验机夹具中心保持在同一条线上。以500mm/min的拉伸速度对直角形试件拉伸直到三角形试件断裂,记录试件断裂时的最大荷载;(3)防霉性能:将上述实施例1、2、3得到的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料制样,试样试验尺寸规格为50mm(纵向)x20mmm(弦向)×厚度(径向),试菌为黑曲霉、桔青霉、绿色木霉和可可球二孢。待培养皿中的菌丝布满培养基表面后,将待测试的试样放置于培养基上,然后在温度25~28℃,相对湿度85%的条件下培养4周后,观测试样上的霉菌和蓝变菌的侵染面积,计算该种条件下试样的被害值,被害值越高,说明防霉效果越差。
(4)抗菌性能:将上述实施例1、2、3得到的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料制样,试样制备成直径为8mm的圆片,试菌为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,待培养皿中的菌丝布满培养基表面后,将待测试的试样放置于培养基上,然后在温度25~28℃,相对湿度85%的条件下培养4周后,测量试样上的周围抑菌圈直径,依据抑菌带宽度和试样下细菌繁殖情况评价抗菌效果,抑菌带宽度的计算如式(1)所示.
D=(d1-d0)/2
式中,D为抑菌带宽度;d1和d0分别为抑菌带外径和测试样品的直径。
表1样品性能测试结果
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。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,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,其特征在于,所述抗裂防水涂料,按质量份数计,主要由以下组分构成:去离子水25-36份、抗裂增强剂24-32份、丙烯酸20-30份、不饱和酸酯15-20份、α-甲基丙烯酸10-15份、MgO5-10份、交联剂3-5份、防霉抗菌剂2-4份、氧化剂1-1.5份、还原剂1-1.5份;所述抗裂增强剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:Li基膨润土40-50份、漂珠20-30份、EPS 颗粒3-4份、发泡剂1-3份、减水剂1-2份;所述防霉抗菌剂,按质量份数计,主要由以下组分构成:杀菌剂IPBC10-15份、防霉剂HDI5-10份 、聚丙烯胺盐酸4-6份、聚苯乙烯磺酸钠4-6份、改性埃洛石20-30份。
2.根据权利要求1所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,其特征在于,所述不饱和酸酯为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合物,所述不饱和酸酯中甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯的质量比为10-12:5。
3.根据权利要求1所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,其特征在于,所述交联剂为主交联剂、辅交联剂的混合物,所述主交联剂、辅交联剂的质量比为2-3:1。
4.根据权利要求3所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,其特征在于,所述主交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺,所述辅交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,其特征在于,所述氧化剂为过硫酸盐,所述还原剂为亚硫酸钠,所述过硫酸盐与亚硫酸钠的质量比为2-1:1。
6.根据权利要求1所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料,其特征在于,所述发泡剂为蛋白型复合发泡剂,所述减水剂为萘系减水剂,所述漂珠的平均粒径为0.5-0.8mm,所述EPS颗粒的平均粒径为1-2 mm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)按照所述抗裂防水涂料的配方进行备料,将MgO分散在去离子中,加入丙烯酸与α-甲基丙烯酸,生成丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液,冷却至室温;
(2)向丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐的混合溶液中加入不饱和酸酯、交联剂,搅拌30-45min,再加入抗裂增强剂、防霉抗菌剂,搅拌45-60min,然后加入氧化剂、还原剂进行搅拌引发,再迅速倒入模具中成型,得到抗裂防水涂料。
8.根据权利要求7所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,其特征在于,所述抗裂增强剂的制备,包括如下步骤:
(1)按照所述抗裂增强剂的配方进行备料,将Li 基膨润土、漂珠、EPS 颗粒进行球磨混合,得到混合粉末,然后将混合粉末和水按照质量比1:2加入立式搅拌器中,高速机械搅拌1-2h,得到混合溶液;
(2)混合溶液在室温下静置陈化24-36h,得到三维网络凝胶结构的抗裂增强剂。
9.根据权利要求7所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,其特征在于,所述防霉抗菌剂的制备,包括如下步骤:
(1)改性埃洛石的制备:将埃洛石置于二甲基亚砜溶液中,磁力搅拌,同时进行加热回流,温度设定为120-130℃,处理时间3-4h;冷却至常温后,用75%无水乙醇溶液洗涤3-5次,烘干得到固体后进行研磨,得到改性埃洛石;
(2)负载杀菌剂IPBC:按照所述防霉抗菌剂的配方进行备料,将杀菌剂IPBC溶解在乙醇中,得到500 mg/mL的杀菌剂IPBC乙醇溶液,将上述改性埃洛石加入到杀菌剂IPBC乙醇溶液中,在室温下搅拌20-24 h后,置于真空干燥器中,开启真空泵,当真空度达到-0.1MPa后,关闭真空泵阀门,使整个干燥器内保持真空状态30-45 min,然后打开阀门与大气相通;重复上述抽真空和放真空过程3-5次,得到混合液体,将混合液体离心,用异丙醇溶液和去离子水离心洗涤3-5次,干燥得到固体后进行研磨,得到负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石;
(3)封装防霉剂:将聚丙烯胺盐酸盐配制成浓度为5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液, 将聚苯乙烯磺酸钠配制成浓度为5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液;将1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚丙烯胺盐酸盐溶液中搅拌30-45 min,然后超声30-45 min,得到阳离子聚电解溶液;将另外1/2的防霉剂HDI加入5mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液中搅拌30-45 min,然后超声30-45 min,得到阴离子聚电解溶液;先将上述负载杀菌剂IPBC的改性埃洛石在阳离子聚电解溶液搅拌混合2-3h, 用去离子水洗涤3次, 过滤后,将过滤物再加入阴离子聚电解溶液搅拌混合2-3h,用去离子水洗涤3次, 过滤,烘干得到固体后进行研磨,得到防霉抗菌剂。
10.根据权利要求9所述的MDF纤维线条表面喷涂的抗裂防水涂料的制备方法,其特征在于,所述二甲基亚砜溶液中二甲基亚砜与水的体积比为6:1。
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