CN113817341A - 含薰衣草活性成分的大生物涂料及其制备方法 - Google Patents

含薰衣草活性成分的大生物涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

含薰衣草活性成分的大生物涂料，所述含薰衣草活性成分的大生物涂料对金黄色葡萄球菌抑制率96.3‑96.8%、大肠杆菌抑制率95.1‑95.7%、白色念珠菌抑制率94.2‑94.9%。本发明还提供含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，所述制备方法包括纳米硅胶改性、方解石改性、制备水性瓷釉涂料。本发明制备的涂料有良好的耐水性，试板放入水中22‑24h不起泡不脱落；有良好的耐湿擦性，将绸布用水湿润，拧至不滴水为标准，用绸布擦拭，擦痕长度不小于7cm，擦拭110‑120次无明显变化；涂料颜色稳定，试板经老化不会发生变黄现象，变色等级为0级。

Description

含薰衣草活性成分的大生物涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及含薰衣草活性成分的大生物涂料及其制备方法，属于涂料领域。
背景技术
瓷釉涂料是以多种高分子化合物为基料，配以各种助剂、颜料和无机填料，经过加工而制成的一种具有光泽涂层的涂料，是一种很受欢迎的修建材料，刷涂后光泽度比较强，耐碱性、附着能力也非常不错。摸上去非常的光滑平整，具有一定的粘结效果，装饰性能非常不错。其中水性瓷釉涂料因其装饰效果细腻淡雅，价格低，且配方环保，逐渐受到推广，但是水性瓷釉涂料存在不耐水的缺点，漆膜遇水会造成发白、失光、起泡、脱落等现象，一旦沾上污迹会渗入涂膜内层，很难清洗，难以达到陶瓷的性能，因此，提高水性瓷釉涂料的耐水性能十分关键。
CN102190460B公开了一种钢化仿瓷涂料，通过加入氢氧化钙，刷涂后氢氧化钙与空气中二氧化碳反应，于表面形成坚硬的碳酸钙层从而达到耐水的效果。氢氧化钙由于其碱性较强，在施工时，涂料中的部分水份会被墙基层同样强碱性的水泥砂浆底、或砂灰所吸收，随着表层逐渐干燥、水分的挥发，基层砂浆和涂料中的碱性物质和一些水解后不稳定的物质（如二价铁、三价铁等）会通过涂料的微细孔折出，遇空气后产生化学反应，引起涂层表面返黄。
CN1181142C公开了一种仿瓷涂料及制备方法，通过加入灰钙粉，即氢氧化钙，也是使其与二氧化碳反应，形成碳酸钙层达到耐水效果，同样也存在涂膜变黄的问题。
CN104263154B公开一种纳米仿瓷涂料，添加了纳米氧化钙和水，可以反应生成氢氧化钙，最后也是通过形成碳酸钙层达到耐水效果，同样会出现变黄现象。
综上所述，通过添加氢氧化钙来达到耐水性的水性瓷釉涂料都存在涂布于水泥墙面发黄的问题，现有技术还没有解决发黄现象的有效方案。
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，通过对制备涂料的原料进行改性来提供含薰衣草活性成分的大生物涂料及其制备方法，使涂料在保证耐水性的同时，长时间使用不会发生变黄。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
含薰衣草活性成分的大生物涂料， 所述含薰衣草活性成分的大生物涂料对金黄色葡萄球菌抑制率96.3-96.8%、大肠杆菌抑制率95.1-95.7%、白色念珠菌抑制率94.2-94.9%。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述制备方法，具体包括以下步骤：
所述纳米硅胶改性，将纳米硅胶粉末与六偏磷酸钠按照1:9-11质量比混合，再加入19-21倍六偏磷酸钠质量的无水乙醇，通过球磨湿磨机进行湿磨混合，湿磨后放入115-125℃烘箱干燥10-14h，干燥后放入马弗炉以380-420℃进行烧结7-9h，然后冷却至室温，得到改性纳米硅胶；
所述湿磨介质为2.5-3.5mm石英砂，湿磨时间7-9h。
所述方解石改性，先将方解石粉放入酸溶液中浸渍25-35min，然后取出水洗烘干，然后将烘干后的方解石粉加入乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液， 250-350r/min下搅拌15-30min，再加入固含量为40-50%的大孔丙烯酸阳离子树脂乳液继续搅拌，以250-350r/min搅拌25-35min，得到改性方解石浆料。
所述酸溶液由质量浓度为0.03-0.08%的盐酸和质量浓度为0.05-0.12%的次氯酸组成，其体积比为1-2:1；
所述方解石粉与大孔丙烯酸阳离子树脂乳液的质量比为11-13：1。
所述乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中乙烯基三乙氧基硅烷质量浓度为1-2%，乙醇为85-95%质量浓度水溶液；
所述方解石粉与乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液的质量比为18-22:1。
所述制备水性瓷釉涂料，将方解石浆料加入蒸馏水升温至85-95℃，将羧甲基纤维素在8-12min内均匀加入，并以450-550r/min的速度搅拌13-20min，混合均匀，然后再加入改性纳米硅胶、灰钙粉、薰衣草提取物、水性聚氨酯、硬脂酸镁、聚丙烯酸保温搅拌得到水性瓷釉涂料。
所述水性瓷釉涂料按质量份计，包括以下组分：方解石浆料11-13份、羧甲基纤维素0.3-0.7份、蒸馏水50-57份、改性纳米硅胶1-2份、灰钙粉18-22份、薰衣草提取物1.5-2.5份、水性聚氨酯0.8-1.2份、硬脂酸镁0.8-1.2份、聚丙烯酸0.3-0.7份；
所述保温搅拌，在65-75℃下以300-400r/min搅拌45-60min。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
本发明制备的涂料有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率96.3-96.8%、大肠杆菌抑制率95.1-95.7%、白色念珠菌抑制率94.2-94.9%；
本发明制备的涂料有良好的耐水性，试板放入水中22-24h不起泡不脱落；
本发明制备的涂料有良好的耐湿擦性，将绸布用水湿润，拧至不滴水为标准，用绸布擦拭，擦痕长度不小于7cm，擦拭110-120次无明显变化；
本发明制备的涂料颜色稳定，试板经老化不会发生变黄现象，变色等级为0级；
本发明制备的涂料涂层牢固，不易粉化，粉化等级为0级。
具体实施方式
实施例1
（1）纳米硅胶改性
将纳米硅胶粉末与六偏磷酸钠按照1:10质量比混合，再加入20倍六偏磷酸钠质量的无水乙醇，通过球磨湿磨机进行湿磨混合，湿磨后放入120℃烘箱干燥12h，干燥后放入马弗炉以400℃进行烧结8h，然后自然冷却至室温，得到改性纳米硅胶；
所述湿磨介质为3mm石英砂，湿磨时间8h。
（2）方解石改性
先将方解石粉放入酸溶液中浸渍30min，然后取出水洗烘干，然后将烘干后的方解石粉加入乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液， 300r/min下搅拌20min，再加入固含量为45%的大孔丙烯酸阳离子树脂乳液继续搅拌，以300r/min搅拌30min，得到改性方解石浆料；
所述酸溶液由质量浓度为0.05%的盐酸和质量浓度为0.1%的次氯酸组成，其体积比为1.5:1。
所述乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中乙烯基三乙氧基硅烷质量浓度为1.5%，乙醇为90%质量浓度水溶液；
所述方解石粉与乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液的质量比为20:1；
所述方解石粉与大孔丙烯酸阳离子树脂乳液的质量比为12：1。
（3）制备涂料
将方解石浆料加入蒸馏水升温至90℃，将羧甲基纤维素在10min内均匀加入，并以500r/min的速度搅拌15min，混合均匀，然后再加入改性纳米硅胶、灰钙粉、薰衣草提取物、水性聚氨酯、硬脂酸镁、聚丙烯酸保温搅拌得到含薰衣草活性成分的大生物涂料；
所述含薰衣草活性成分的大生物涂料按质量份计，包括以下组分：方解石浆料12份、羧甲基纤维素0.5份、蒸馏水55份、改性纳米硅胶1.5份、灰钙粉20份、薰衣草提取物2份、水性聚氨酯1份、硬脂酸镁1份、聚丙烯酸0.5份；
所述保温搅拌，在70℃下以350r/min搅拌50min。
将制备的含薰衣草活性成分的大生物涂料涂料涂布于试板，完全干燥后测试其性能；
实施例1制备的涂料有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率96.8%、大肠杆菌抑制率95.7%、白色念珠菌抑制率94.9%；
实施例1制备的涂料有良好的耐水性，试板放入水中24h不起泡不脱落；
实施例1制备的涂料有良好的耐湿擦性，将绸布用水湿润，拧至不滴水为标准，用绸布擦拭，擦痕长度不小于7cm，擦拭120次无明显变化；
实施例1制备的涂料颜色稳定，试板经老化不会发生变黄现象，变色等级为0级；
实施例1制备的涂料涂层牢固，不易粉化，粉化等级为0级。
实施例2
（1）纳米硅胶改性
将纳米硅胶粉末与六偏磷酸钠按照1:9质量比混合，再加入19倍六偏磷酸钠质量的无水乙醇，通过球磨湿磨机进行湿磨混合，湿磨后放入115℃烘箱干燥14h，干燥后放入马弗炉以380℃进行烧结9h，然后自然冷却至室温，得到改性纳米硅胶；
所述湿磨介质为2.5mm石英砂，湿磨时间9h。
（2）方解石改性
先将方解石粉放入酸溶液中浸渍25min，然后取出水洗烘干，然后将烘干后的方解石粉加入乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液， 250r/min下搅拌30min，再加入固含量为40%的大孔丙烯酸阳离子树脂乳液继续搅拌，以250r/min搅拌35min，得到改性方解石浆料；
所述酸溶液由质量浓度为0.03%的盐酸和质量浓度为0.05%的次氯酸组成，其体积比为2:1。
所述乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中乙烯基三乙氧基硅烷质量浓度为1%，乙醇为85%质量浓度水溶液；
所述方解石粉与乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液的质量比为18:1；
所述方解石粉与大孔丙烯酸阳离子树脂乳液的质量比为11：1。
（3）制备涂料
将方解石浆料加入蒸馏水升温至85℃，将羧甲基纤维素在12min内均匀加入，并以450r/min的速度搅拌20min，混合均匀，然后再加入改性纳米硅胶、灰钙粉、薰衣草提取物、水性聚氨酯、硬脂酸镁、聚丙烯酸保温搅拌得到含薰衣草活性成分的大生物涂料；
所述含薰衣草活性成分的大生物涂料按质量份计，包括以下组分：方解石浆料11份、羧甲基纤维素0.3份、蒸馏水50份、改性纳米硅胶1份、灰钙粉18份、薰衣草提取物1.5份、水性聚氨酯0.8份、硬脂酸镁0.8份、聚丙烯酸0.3份；
所述保温搅拌，在65℃下以400r/min搅拌45min。
将制备的含薰衣草活性成分的大生物涂料涂布于试板，完全干燥后测试其性能；
实施例2制备的涂料有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率96.5%、大肠杆菌抑制率95.4%、白色念珠菌抑制率94.2%；
实施例2制备的涂料有良好的耐水性，试板放入水中22h不起泡不脱落；
实施例2制备的涂料有良好的耐湿擦性，将绸布用水湿润，拧至不滴水为标准，用绸布擦拭，擦痕长度不小于7cm，擦拭110次无明显变化；
实施例2制备的涂料颜色稳定，试板经老化不会发生变黄现象，变色等级为0级；
实施例2制备的涂料涂层牢固，不易粉化，粉化等级为0级。
实施例3
（1）纳米硅胶改性
将纳米硅胶粉末与六偏磷酸钠按照1:11质量比混合，再加入21倍六偏磷酸钠质量的无水乙醇，通过球磨湿磨机进行湿磨混合，湿磨后放入125℃烘箱干燥10h，干燥后放入马弗炉以420℃进行烧结7h，然后自然冷却至室温，得到改性纳米硅胶；
所述湿磨介质为3.5mm石英砂，湿磨时间7h。
（2）方解石改性
先将方解石粉放入酸溶液中浸渍35min，然后取出水洗烘干，然后将烘干后的方解石粉加入乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液， 350r/min下搅拌15min，再加入固含量为50%的大孔丙烯酸阳离子树脂乳液继续搅拌，以350r/min搅拌25min，得到改性方解石浆料；
所述酸溶液由质量浓度为0.08%的盐酸和质量浓度为0.12%的次氯酸组成，其体积比为1:1。
所述乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中乙烯基三乙氧基硅烷质量浓度为2%，乙醇为95%质量浓度水溶液；
所述方解石粉与乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液的质量比为22:1；
所述方解石粉与大孔丙烯酸阳离子树脂乳液的质量比为13：1。
（3）制备涂料
将方解石浆料加入蒸馏水升温至95℃，将羧甲基纤维素在8min内均匀加入，并以550r/min的速度搅拌13min，混合均匀，然后再加入改性纳米硅胶、灰钙粉、薰衣草提取物、水性聚氨酯、硬脂酸镁、聚丙烯酸保温搅拌得到含薰衣草活性成分的大生物涂料；
所述含薰衣草活性成分的大生物涂料按质量份计，包括以下组分：方解石浆料13份、羧甲基纤维素0.7份、蒸馏水57份、改性纳米硅胶2份、灰钙粉22份、薰衣草提取物2.5份、水性聚氨酯1.2份、硬脂酸镁1.2份、聚丙烯酸0.7份；
所述保温搅拌，在75℃下以300r/min搅拌60min。
将制备的含薰衣草活性成分的大生物涂料涂布于试板，完全干燥后测试其性能；
实施例3制备的涂料有良好的抑菌性，对金黄色葡萄球菌抑制率96.3%、大肠杆菌抑制率95.1%、白色念珠菌抑制率94.5%；
实施例3制备的涂料有良好的耐水性，试板放入水中23h不起泡不脱落；
实施例3制备的涂料有良好的耐湿擦性，将绸布用水湿润，拧至不滴水为标准，用绸布擦拭，擦痕长度不小于7cm，擦拭110次无明显变化；
实施例3制备的涂料颜色稳定，试板经老化不会发生变黄现象，变色等级为0级；
实施例3制备的涂料涂层牢固，不易粉化，粉化等级为0级。
对比例1
（1）纳米硅胶改性
将纳米硅胶粉末与六偏磷酸钠按照1:10质量比混合，再加入20倍六偏磷酸钠质量的无水乙醇，通过球磨湿磨机进行湿磨混合，湿磨后放入120℃烘箱干燥12h，干燥后放入马弗炉以400℃进行烧结8h，然后自然冷却至室温，得到改性纳米硅胶；
所述湿磨介质为3mm石英砂，湿磨时间8h。
（2）制备涂料
将方解石粉加入蒸馏水升温至90℃，将羧甲基纤维素在10min内均匀加入，并以500r/min的速度搅拌15min，混合均匀，然后再加入改性纳米硅胶、灰钙粉、水性聚氨酯、硬脂酸镁、聚丙烯酸保温搅拌得到水性瓷釉涂料；
所述水性瓷釉涂料按质量份计，包括以下组分：方解石粉12份、羧甲基纤维素0.5份、蒸馏水55份、改性纳米硅胶1.5份、灰钙粉20份、水性聚氨酯1份、硬脂酸镁1份、聚丙烯酸0.5份；
所述保温搅拌，在70℃下以350r/min搅拌50min。
将制备的涂料涂布于试板，完全干燥后测试其性能；
对比例1制备的涂料抑菌性测试，对金黄色葡萄球菌抑制率51.4%、大肠杆菌抑制率43.7%、白色念珠菌抑制率48.2%；
对比例1制备的涂料耐水性测试，试板放入水中22h不起泡不脱落；
对比例1制备的涂料耐湿擦性测试，将绸布用水湿润，拧至不滴水为标准，用绸布擦拭，擦痕长度不小于7cm，擦拭80次无明显变化；
对比例1制备的涂料试板经老化测试变黄等级，变色等级为3级；
对比例1制备的涂料涂料进行粉化测试，粉化等级为1级。

Claims (8)

1.含薰衣草活性成分的大生物涂料，其特征在于， 所述含薰衣草活性成分的大生物涂料对金黄色葡萄球菌抑制率96.3-96.8%、大肠杆菌抑制率95.1-95.7%、白色念珠菌抑制率94.2-94.9%。
2.含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括纳米硅胶改性、方解石改性、制备水性瓷釉涂料。
3.根据权利要求2所述的含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，其特征在于：
所述纳米硅胶改性，将纳米硅胶粉末与六偏磷酸钠按照1:9-11质量比混合，再加入19-21倍六偏磷酸钠质量的无水乙醇，进行湿磨混合，湿磨后于115-125℃下干燥10-14h，干燥后以380-420℃进行烧结7-9h，然后冷却至室温，得到改性纳米硅胶；
所述湿磨介质为2.5-3.5mm石英砂，湿磨时间7-9h。
4.根据权利要求2所述的含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，其特征在于：
所述方解石改性，先将方解石粉放入酸溶液中浸渍25-35min，然后取出水洗烘干，然后将烘干后的方解石粉加入乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液， 250-350r/min下搅拌15-30min，再加入固含量为40-50%的大孔丙烯酸阳离子树脂乳液继续搅拌，以250-350r/min搅拌25-35min，得到改性方解石浆料。
5.根据权利要求4所述的含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，其特征在于：
所述酸溶液由质量浓度为0.03-0.08%的盐酸和质量浓度为0.05-0.12%的次氯酸组成，其体积比为1-2:1；
所述方解石粉与大孔丙烯酸阳离子树脂乳液的质量比为11-13：1。
6.根据权利要求4所述的含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，其特征在于：
所述乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中乙烯基三乙氧基硅烷质量浓度为1-2%，乙醇为85-95%质量浓度水溶液；
所述方解石粉与乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液的质量比为18-22:1。
7.根据权利要求2所述的含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，其特征在于：
所述制备水性瓷釉涂料，将方解石浆料加入蒸馏水升温至85-95℃，将羧甲基纤维素在8-12min内均匀加入，并以450-550r/min的速度搅拌13-20min，混合均匀，然后再加入改性纳米硅胶、灰钙粉、薰衣草提取物、水性聚氨酯、硬脂酸镁、聚丙烯酸保温搅拌得到水性瓷釉涂料。
8.根据权利要求7所述的含薰衣草活性成分的大生物涂料的制备方法，其特征在于：
所述水性瓷釉涂料按质量份计，包括以下组分：方解石浆料11-13份、羧甲基纤维素0.3-0.7份、蒸馏水50-57份、改性纳米硅胶1-2份、灰钙粉18-22份、薰衣草提取物1.5-2.5份、水性聚氨酯0.8-1.2份、硬脂酸镁0.8-1.2份、聚丙烯酸0.3-0.7份；
所述保温搅拌，在65-75℃下以300-400r/min搅拌45-60min。
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