CN114381200A - 复合抗菌防霉涂料及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种复合抗菌防霉涂料及其使用方法，包括疏水疏油组分和抗菌防霉组分，所述疏水疏油组分包括：全氟聚醚化合物和氟素溶剂；所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：硅氧化合物与醇醚溶剂混合物82‑90％和有机无机复合物10‑18％；其中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括：5‑氯‑2‑甲基异噻唑‑3‑酮和2‑甲基异噻唑‑3‑酮的混合物3‑10％、锌离子5‑15％以及水75‑90％。本发明具有优异抗菌性，可与涂布表面形成共价键，耐磨及耐化性佳，可涂布于各式基板上；抗菌效果持久，应用范围极广；无毒，具生物兼容性；无纳米金属涂料分散不均的问题，适合各式涂布，并有优异的疏水疏油防指纹功能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别涉及到一种复合抗菌防霉涂料及其使用方法。
背景技术
涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”
人们日常使用涂料过程中经常会接触到一些有毒害作用的化合物，这些化合物会对环境和人体健康造成一定的毒害作用。
而抗菌涂料是具有抗菌作用的涂料称为抗菌涂料。如果涂膜表面存在有害微生物，与人体接触后，还会传染各种疾病，威胁人体健康。
近年新型的病毒或者细菌不断的向人们的健康发起冲击，如2003年爆发的非典型肺炎及近两年的禽流感等，同时也随着人们对健康卫生的追求越来越高，抗菌材料也被广泛的应用到人们的生活中，如一次性卫生抗菌用品、抗菌日化用品、医疗器械、抗菌化妆品、抗菌建筑材、涂料、纺织品、塑料制品、食品、农渔畜牧业生产改良、皮革制品、家具、卫生设备、汽车内装、冷却水塔灭菌、环境卫生等等，采用抗菌材料进行灭菌、抑菌处理，有显着广阔前景。
现有市面最常见的抗菌材料有以下几种，如纳米银、二氧化钛光触媒、二氧化氯、酒精等等。这些抗菌材料在使用时都有着一定的制约性：
纳米银：银离子活性很强容易产生团聚调配不容易，纳米银碰到汗水或自来水产生氯化银白色沉淀，碰到空气中硫会产生硫化银变成黑色，且杀菌效果有限无法杀高阶细菌。二氧化钛光触媒：需利用紫外线灯光照射才能产生电位杀菌，无法全天候灭菌。二氧化氯：比空气轻、喷洒或涂布约30分钟后就逐渐消失，为短暂性灭菌剂。酒精：仅短暂表面灭菌，根本无抗菌效果。整体而言上述抗菌材料存在主要的问题是使用不方便、时效短，难以达到长效的抗菌效果。
发明内容
鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分的解决所述问题的一种复合抗菌防霉涂料及其使用方法，包括：
一种复合抗菌防霉涂料，包括疏水疏油组分和抗菌防霉组分，其中，所述疏水疏油组分包括：全氟聚醚化合物和氟素溶剂；
所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：硅氧化合物与醇醚溶剂混合物 82-90％和有机无机复合物10-18％；其中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括：5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3-10％、锌离子5-15％以及水75-90％。
进一步的，所述硅氧化合物为聚硅氧烷。
进一步的，所述醇醚溶剂包括：二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、乙醇、丙二醇、丙二醇甲醚、水和硝酸。
进一步的，所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：聚硅氧烷4-5％、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵0.05-10％、乙醇6-8％、丙二醇47-49％、丙二醇甲醚20-22％、水4-6％、硝酸0.05-0.2％和所述有机无机复合物10-18％。
进一步的，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2-甲基异噻唑 -3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3％、锌离子7％以及水90％；
或，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物10％、锌离子15％以及水75％；
或，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物5％、锌离子10％以及水85％；
或，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物8％、锌离子5％以及水83％。
进一步的，所述抗菌防霉组分的比重为0.8～0.95；粘度为0.5-2cp；pH 值为0～2。
进一步的，所述疏水疏油组分的比重为1.6～1.8；粘度为0.5-2cp；pH值为5-7。
一种复合抗菌防霉涂料的使用方法，包括以下步骤：
将所述抗菌防霉组分涂覆于目标产品表面；
将表面涂覆有所述抗菌防霉组分的目标产品置于170-200℃的烘烤环境中进行第一次烘烤，持续30分钟；
将所述疏水疏油组分涂覆于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面；
将表面涂覆有所述疏水疏油组分的目标产品置于150-170℃的烘烤环境中进行第二次烘烤，持续30分钟。
进一步的，所述将所述抗菌防霉组分涂覆于目标产品表面的步骤，包括：
将所述抗菌防霉组分喷涂于目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为 1000-1200mm/s；喷涂高度为80-120mm；雾化压为250-400kPa；喷涂流量为 30s/0.5-1.3g。
进一步的，所述将所述疏水疏油组分涂覆于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面的步骤，包括：
将所述疏水疏油组分喷涂于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为1000-1200mm/s；喷涂高度为40-60mm；雾化压为 80-120kPa；喷涂流量为30s/8-12g。
本申请具有以下优点：
在本申请的实施例中，通过包括疏水疏油组分和抗菌防霉组分，所述疏水疏油组分包括：全氟聚醚化合物和氟素溶剂；所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：硅氧化合物与醇醚溶剂混合物82-90％和有机无机复合物10-18％；其中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括：5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和 2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3-10％、锌离子5-15％以及水75-90％。本发明具有优异抗菌性，可与涂布表面形成共价键，耐磨及耐化性佳，可涂布于各式基板上，如PMMA、PC、PET、玻璃或金属等；并可添加于纺织品、涂料或塑胶射出粒中，抗菌效果持久，应用范围极广；无毒，具生物兼容性；优异之制程稳定性，无纳米金属涂料分散不均的问题，适合各式涂布，并有优异的疏水疏油防指纹功能。
具体实施方式
为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本发明实施例中，本发明提供一种复合抗菌防霉涂料，包括疏水疏油组分和抗菌防霉组分，
所述疏水疏油组分包括：全氟聚醚化合物和氟素溶剂；
所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：硅氧化合物与醇醚溶剂混合物 82-90％和有机无机复合物10-18％；其中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括：5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3-10％、锌离子5-15％以及水75-90％。
在本申请的实施例中，通过包括疏水疏油组分和抗菌防霉组分，所述疏水疏油组分包括：全氟聚醚化合物和氟素溶剂；所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：硅氧化合物与醇醚溶剂混合物82-90％和有机无机复合物10-18％；其中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括：5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和 2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3-10％、锌离子5-15％以及水75-90％。本发明具有优异抗菌性，可与涂布表面形成共价键，耐磨及耐化性佳，可涂布于各式基板上，如PMMA(Polymethyl Methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PET(Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、玻璃或金属等，并可添加于纺织品、涂料或塑胶射出粒中，抗菌效果持久，应用范围极广。无毒，具生物兼容性。优异之制程稳定性，无纳米金属涂料分散不均的问题，适合各式涂布，并有优异的疏水疏油防指纹功能。
下面，将对本示例性实施例中的复合抗菌防霉涂料作进一步的说明。
在可选的实施例中，所述硅氧化合物为聚硅氧烷。
在可选的实施例中，所述醇醚溶剂包括：二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、乙醇、丙二醇、丙二醇甲醚、水和硝酸。
在一优选实施例中，所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：聚硅氧烷 4-5％、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵0.05-10％、乙醇6-8％、丙二醇47-49％、丙二醇甲醚20-22％、水4-6％、硝酸0.05-0.2％和所述有机无机复合物8-18％。
在可选的实施例中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2- 甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3％、锌离子7％以及水90％；
在可选的实施例中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2- 甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物10％、锌离子15％以及水75％；
在可选的实施例中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2- 甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物5％、锌离子10％以及水85％；
在可选的实施例中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2- 甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物8％、锌离子5％以及水83％。
在可选的实施例中，所述抗菌防霉组分的比重为0.8～0.95；粘度为 0.5-2cp；pH值为0～2。
在可选的实施例中，所述疏水疏油组分的比重为1.6～1.8；粘度为0.5-2cp； pH值为5-7。
需要说明的是，由于所述抗菌防霉组分和所述疏水疏油组分均为混合物，物质性质会随生产环境变化存在一定范围的波动，因此，上述两者的比重、粘度以及pH值处于上述可选的实施例公开的范围内，即可实现本申请公开的技术方案的全部效果。
在本发明实施例中，本发明还提供一种复合抗菌防霉涂料的使用方法，包括以下步骤：
将所述抗菌防霉组分涂覆于目标产品表面；
将表面涂覆有所述抗菌防霉组分的目标产品置于170-200℃的烘烤环境中进行第一次烘烤，持续30分钟；
将所述疏水疏油组分涂覆于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面；
将表面涂覆有所述疏水疏油组分的目标产品置于150-170℃的烘烤环境中进行第二次烘烤，持续30分钟。
在可选的实施例中，所述将所述抗菌防霉组分涂覆于目标产品表面的步骤，包括：
将所述抗菌防霉组分喷涂于目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为 1000-1200mm/s；喷涂高度为80-120mm；雾化压为250-400kPa；喷涂流量为 30s/0.5-1.3g。
在可选的实施例中，所述将所述疏水疏油组分涂覆于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面的步骤，包括：
将所述疏水疏油组分喷涂于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为1000-1200mm/s；喷涂高度为40-60mm；雾化压为 80-120kPa；喷涂流量为30s/8-12g。
需要说明的是，在喷涂抗菌防霉组分时，由于喷涂后会提升透过率 0.5～2％左右，固化后膜厚约90～110nm，表面水滴角约60度左右。因此，可以从透过率的增加初步判断抗菌防霉组分是否有附着在目标产品上。喷涂建议高度在80mm以上，喷涂流量可根据用户设备的实际参数进行自行调整。当喷涂过量导致膜厚太厚时，会偏蓝紫色加色彩不均。正常膜厚会是无色透明。
在喷涂疏水疏油组分时，根据常规喷涂抗指纹的工艺条件进行喷涂即可，若出现水接触角不如预期的情况，则可以把喷涂流量往上作调整，调整上限建议不超过30s/12g，以保证抗菌效果。
在以下具体实现中，所述复合抗菌防霉涂料按照下列步骤对目标产品 (玻璃)进行喷涂：
将所述抗菌防霉组分喷涂于目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为1000-1200mm/s；喷涂高度为80-120mm；雾化压为250-400kPa；喷涂流量为 30s/0.5-1.3g；喷枪孔径采用0.5mm；
将表面涂覆有所述抗菌防霉组分的目标产品置于170℃的烘烤环境中进行第一次烘烤，持续30分钟；
将所述疏水疏油组分喷涂于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为1000-1200mm/s；喷涂高度为40-60mm；雾化压为 80-120kPa；喷涂流量为30s/8-12g；喷枪孔径采用0.3mm；
将表面涂覆有所述疏水疏油组分的目标产品置于150℃的烘烤环境中进行第二次烘烤，持续30分钟。
将喷涂完成后的目标产品进行微生物测试，测试周期为8天，抗菌测试- 参照JISZ2801:2010，性能结果见下表1-2。
其中，对照样由
微生物实验室提供；
抗菌率(％)如下式计算：
样品测试前处理：70％乙醇水溶液擦洗；
接种菌液的体积为0.2mL；覆盖膜的表面积为1600mm2；
接种菌液中添加0.05％吐温80。
需要说明的是，喷涂采用所述复合抗菌防霉涂料各组分可以为下列具体示例1-4中的任意一种，具体如下：
具体示例1
所述疏水疏油组分采用型号为E510-JAADO，相对密度(20℃g/ml)为 1.75±0.03；pH值为5-7；含水量小于10ppm；
所述抗菌防霉组分的比重为0.8～0.95；粘度为0.5-2cp；pH值为0～2；所述抗菌防霉组分包括：所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：聚硅氧烷 4％、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵0.05％、乙醇6％、丙二醇47％、丙二醇甲醚20％、水4.9％、硝酸0.05％和所述有机无机复合物 18％；
所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2- 甲基异噻唑-3-酮的混合物3％、锌离子7％以及水90％。
具体示例2
所述疏水疏油组分采用型号为E510-JAADO，相对密度(20℃g/ml)为 1.75±0.03；pH值为5-7；含水量小于10ppm；
所述抗菌防霉组分的比重为0.8～0.95；粘度为0.5-2cp；pH值为0～2；所述抗菌防霉组分包括：所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：聚硅氧烷 4％、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵10％、乙醇6％、丙二醇47％、丙二醇甲醚20％、水4.8％、硝酸0.2％和所述有机无机复合物8％；
所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2- 甲基异噻唑-3-酮的混合物10％、锌离子15％以及水75％。
具体示例3
所述疏水疏油组分采用型号为E510-JAADO，相对密度(20℃g/ml)为 1.75±0.03；pH值为5-7；含水量小于10ppm；
所述抗菌防霉组分的比重为0.8～0.95；粘度为0.5-2cp；pH值为0～2；所述抗菌防霉组分包括：所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：聚硅氧烷 4％、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵1.9％、乙醇7％、丙二醇48％、丙二醇甲醚20％、水4％、硝酸0.1％和所述有机无机复合物15％；
所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2- 甲基异噻唑-3-酮的混合物5％、锌离子10％以及水85％。
具体示例4
所述疏水疏油组分采用型号为E510-JAADO，相对密度(20℃g/ml)为 1.75±0.03；pH值为5-7；含水量小于10ppm；
所述抗菌防霉组分的比重为0.8～0.95；粘度为0.5-2cp；pH值为0～2；所述抗菌防霉组分包括：所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：聚硅氧烷 5％、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵0.8％、乙醇8％、丙二醇49％、丙二醇甲醚22％、水4％、硝酸0.2％和所述有机无机复合物11％；
所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2- 甲基异噻唑-3-酮的混合物8％、锌离子5％以及水83％。
表1
表2
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种复合抗菌防霉涂料及其使用方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种复合抗菌防霉涂料，包括疏水疏油组分和抗菌防霉组分，其中，所述疏水疏油组分包括：全氟聚醚化合物和氟素溶剂；
其特征在于，所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：硅氧化合物与醇醚溶剂混合物82-90％和有机无机复合物10-18％；其中，所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括：5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3-10％、锌离子5-15％以及水75-90％。
2.根据权利要求1所述的复合抗菌防霉涂料，其特征在于，所述硅氧化合物为聚硅氧烷。
3.根据权利要求2所述的复合抗菌防霉涂料，其特征在于，所述醇醚溶剂包括：二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、乙醇、丙二醇、丙二醇甲醚、水和硝酸。
4.根据权利要求3所述的复合抗菌防霉涂料，其特征在于，所述抗菌防霉组分以摩尔比计算，包括：聚硅氧烷4-5％、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵0.05-10％、乙醇6-8％、丙二醇47-49％、丙二醇甲醚20-22％、水4-6％、硝酸0.05-0.2％和所述有机无机复合物10-18％。
5.根据权利要求1所述的复合抗菌防霉涂料，其特征在于，
所述有机无机复合物以摩尔比计算，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物3％、锌离子7％以及水90％；
或，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物10％、锌离子15％以及水75％；
或，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物5％、锌离子10％以及水85％；
或，包括5-氯-2-甲基异噻唑-3-酮和2-甲基异噻唑-3-酮的混合物8％、锌离子5％以及水83％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的复合抗菌防霉涂料，其特征在于，所述抗菌防霉组分的比重为0.8～0.95；粘度为0.5-2cp；pH值为0～2。
7.根据权利要求1-5任一项所述的复合抗菌防霉涂料，其特征在于，所述疏水疏油组分的比重为1.6～1.8；粘度为0.5-2cp；pH值为5-7。
8.一种如权利要求1-7任一所述的复合抗菌防霉涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述抗菌防霉组分涂覆于目标产品表面；
将表面涂覆有所述抗菌防霉组分的目标产品置于170-200℃的烘烤环境中进行第一次烘烤，持续30分钟；
将所述疏水疏油组分涂覆于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面；
将表面涂覆有所述疏水疏油组分的目标产品置于150-170℃的烘烤环境中进行第二次烘烤，持续30分钟。
9.根据权利要求8所述的复合抗菌防霉涂料的使用方法，其特征在于，所述将所述抗菌防霉组分涂覆于目标产品表面的步骤，包括：
将所述抗菌防霉组分喷涂于目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为1000-1200mm/s；喷涂高度为80-120mm；雾化压为250-400kPa；喷涂流量为30s/0.5-1.3g。
10.根据权利要求8所述的复合抗菌防霉涂料的使用方法，其特征在于，所述将所述疏水疏油组分涂覆于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面的步骤，包括：
将所述疏水疏油组分喷涂于已进行所述第一次烘烤的目标产品表面；其中，喷涂横向往复速度为1000-1200mm/s；喷涂高度为40-60mm；雾化压为80-120kPa；喷涂流量为30s/8-12g。
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