CN115141540A - 一种银离子墙体涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，更具体的涉及一种银离子墙体涂料及其制备方法。一种银离子墙体涂料，制备原料包括：电解银水、聚醚多元醇、异氰酸酯、辅料。经本发明制备的墙体涂料具有较好的菌体灭活率，经过大量实验探究得到，在实验过程中可以经过抗氧剂、抗紫外剂、纳米二氧化硅、白云母粉之间的协同作用，将体系中的银离子更好的负载于高分子聚氨酯表面，提升银离子的稳定性的同时，也为银离子与菌体之间的作用提供反应条件，在进一步提升墙体涂料的附着力的同时提升了抗菌剂的长效抗菌效果。
Description
技术领域
本发明属于C09D技术领域，更具体的涉及一种银离子墙体涂料及其制备方法。
背景技术
随着涂料多样化的发展，出现了性能不同的各种涂料，比如阻燃性能好的涂料，提升涂料对高温下在墙体表面使用对墙体的保护；比如耐高低温涂料，提升涂料在特殊情况下在墙体表面使用时的耐用性；比如力学性能好的涂料，提升涂料在墙体使用时抵抗外力的作用效果。
但是，涂料在墙体表面的附着力问题一直是一个被研究者们关注的问题，随着人们生活水平的提高，一些对抗菌墙体涂料成为很多消费者在装修装饰时的必选材料，现阶段，传统的抗菌涂料多采用纳米银，如公开号为CN101338087B的中国发明专利公开了一种UV抗菌涂料及其制备工艺，在公开专利中通过纳米银粉末的加入，以期保证制备得到的涂料具有较好的抗菌性能，但是人们在制备抗菌涂料的时候采用的纳米银颗粒，可能会对实验者或者使用者造成一定的健康危害，使银离子被人体吸收，造成体内蓄积，影响到人体的健康。
为了进一步降低抗菌墙体涂料对人们健康的危害，研究者们在研究新的抗菌活性物质的时候，也在进一步提升涂料的附着力，以其在提升涂料的使用寿命的同时进一步提升涂料的长效抗菌能力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种银离子墙体涂料，制备原料包括：电解银水、聚醚多元醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、抗紫外剂和辅料。
十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯(CAS：2082-79-3)。
作为一种优选的技术方案，所述的聚醚多元醇羟值为25-40mgKOH/g。
作为一种优选的技术方案，所述的聚醚多元醇羟值为30-36mgKOH/g。
作为一种优选的技术方案，所述的聚醚多元醇羟值为32.5-35.5mgKOH/g。
聚醚多元醇，CAS：9003-11-6，型号EP-3600，购于广州诚田化工有限公司。
作为一种优选的技术方案，所述的辅料选自颜料、消泡剂、填料、偶联剂、稀释剂、阻燃剂、流平剂中的一种或几种复配。
在一些优选的实施方式中，所述的辅料按重量百分比计，包括：填料50-80％、偶联剂3-10％、消泡剂5-10％、阻燃剂补充余量至100％。
在本申请中，所述的抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
抗紫外剂，CAS：1843-05-6，购于上海巨奇塑胶技术有限公司。
作为一种优选的技术方案，所述的填料为白云母粉和/或纳米二氧化硅。
作为一种优选的技术方案，所述的白云母粉和纳米二氧化硅的重量比为(0.5-5)：1。
在一些优选的实施方式中，所述的白云母粉和纳米二氧化硅的重量比为3：1。
在实验过程中申请人经过大量创造性实验探究得到，在本体系中，电解银水会通过聚醚多元醇和异氰酸酯之间的反应，负载于高分子结构表面，十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、抗紫外剂的存在，可以避免抗紫外剂中含有的羟基等活性基团与抗氧剂之间的活性基团发生互阻作用，提升了体系的稳定性，保证了体系中银离子的分散稳定性。另外申请人发现，选择重量比为(0.5-5)：1的白云母粉和纳米二氧化硅作为填料用于涂料的制备时，不仅可以提升涂料的附着力，而且保证了涂料的抗菌性能，申请人推测可能的原因是：在重量比为(0.5-5)：1时，银离子水中含有的有效银离子会在纳米二氧化硅和片层状白云母粉结构中形成进一步的附着，为银离子与菌体的结合提供反应条件，又因为纳米二氧化钛和白云母粉的加入，也进一步提升了涂料与墙体之间的结合能力，从而在保证银离子负载和反应的前提下，进一步提升涂料的附着力，提升涂料使用期限的同时延长涂料在墙体表面使用时对菌体的灭活效果。
作为一种优选的技术方案，制备原料按重量份计，包括：电解银水50-80份、聚醚多元醇10-20份、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯5-15份、抗氧剂0.1-1份、抗紫外剂0.1-1份、辅料5-15份。
本发明的第二方面，提供了一种银离子墙体涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)向反应釜中加入聚醚多元醇，升温至70-85℃，然后加入4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯反应，60-90分钟后，待检测不到NCO时，得到预聚物A；
2)将步骤1)得到的预聚物A、电解银水、抗氧剂、抗紫外剂和辅料混合，搅拌，即得。
有益效果：经本发明制备的墙体涂料具有较好的菌体灭活率，经过大量实验探究得到，在实验过程中可以经过抗氧剂、抗紫外剂、纳米二氧化硅、白云母粉之间的协同作用，将体系中的银离子更好的负载于高分子聚氨酯表面，提升银离子的稳定性的同时，也为银离子与菌体之间的作用提供反应条件，在进一步提升墙体涂料的附着力的同时提升了抗菌剂的长效抗菌效果。
具体实施方式
实施例
实施例1
一种银离子墙体涂料料，制备原料按重量份计，包括：电解银水55份、聚醚多元醇12份、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯5份、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯0.5份、抗紫外剂0.3份、辅料7份。
所述的电解银水，购于日本绿洲公司。
所述的聚醚多元醇，羟值为32.5-35.5mgKOH/g。
聚醚多元醇，CAS：9003-11-6，型号EP-3600，购于广州诚田化工有限公司。
所述的辅料按重量百分比计，包括：填料70％、偶联剂6％、阻燃剂补充余量至100％。
所述的十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯(CAS：2082-79-3)；
所述的填料选自白云母粉和纳米二氧化硅，其重量比为3：1；
所述的抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS：1843-05-6，购于上海巨奇塑胶技术有限公司；
所述的偶联剂选自KH-550(CAS：919-30-2)；
所述的阻燃剂选自氮磷系阻燃剂，购于淄博科思潍阻燃科技有限公司。
一种银离子墙体涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)向反应釜中加入聚醚多元醇，升温至80℃，然后加入异氰酸酯反应，75分钟后，待检测不到NCO时，得到预聚物A；
2)将步骤1)得到的预聚物A、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、抗紫外剂、电解银水、辅料混合，搅拌，即得。
实施例2
一种银离子墙体涂料，制备原料按重量份计，包括：电解银水75份、聚醚多元醇20份、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯15份、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯0.5、抗紫外剂0.5、辅料15份。
所述的电解银水，购于日本绿洲公司。
所述的聚醚多元醇，羟值为32.5-35.5mgKOH/g。
聚醚多元醇，CAS：9003-11-6，型号EP-3600，购于广州诚田化工有限公司。
所述的辅料按重量百分比计，包括：填料70％、偶联剂6％、阻燃剂补充余量至100％。
所述的十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯(CAS：2082-79-3)；
所述的填料选自白云母粉和纳米二氧化硅，其重量比为3：1；
所述的抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS：1843-05-6，购于上海巨奇塑胶技术有限公司；
所述的偶联剂选自KH-550(CAS：919-30-2)；
所述的阻燃剂选自氮磷系阻燃剂，购于淄博科思潍阻燃科技有限公司。
一种银离子墙体涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)向反应釜中加入聚醚多元醇，升温至80℃，然后加入异氰酸酯反应，75分钟后，待检测不到NCO时，得到预聚物A；
2)将步骤1)得到的预聚物A、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、抗紫外剂、电解银水、辅料混合，搅拌，即得。
实施例3
一种银离子墙体涂料，制备原料按重量份计，包括：电解银水70份、聚醚多元醇16份、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯12份、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯0.5、抗紫外剂0.5、辅料8份。
所述的电解银水，购于日本绿洲公司。
所述的聚醚多元醇，羟值为32.5-35.5mgKOH/g。
聚醚多元醇，CAS：9003-11-6，型号EP-3600，购于广州诚田化工有限公司。
所述的辅料按重量百分比计，包括：填料70％、偶联剂6％、阻燃剂补充余量至100％。
所述的十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯(CAS：2082-79-3)；
所述的填料选自白云母粉和纳米二氧化硅，其重量比为3：1；
所述的抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS：1843-05-6，购于上海巨奇塑胶技术有限公司；
所述的偶联剂选自KH-550(CAS：919-30-2)；
所述的阻燃剂选自氮磷系阻燃剂，购于淄博科思潍阻燃科技有限公司。
一种银离子墙体涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)向反应釜中加入聚醚多元醇，升温至80℃，然后加入异氰酸酯反应，75分钟后，待检测不到NCO时，得到预聚物A；
2)将步骤1)得到的预聚物A、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、抗紫外剂、电解银水、辅料混合，搅拌，即得。
实施例4
一种银离子墙体涂料，其具体实施方式同实施例3，与实施例3不同的是填料为白云母粉和纳米二氧化硅，其重量比为1：1。
实施例5
一种银离子墙体涂料，其具体实施方式同实施例3，与实施例3不同的是填料为白云母粉。
实施例6
一种银离子墙体涂料，其具体实施方式同实施例3，与实施例3不同的是填料为纳米二氧化硅。
性能测试：
1.菌体灭活率：将本申请实施例1-6制备的墙体涂料涂和普通市售的墙体涂料用于抗菌性能测试，测试温度为25℃、40℃，测试菌种为黑曲霉菌，测试方法参照T/CNCIA03002-2020，并将测试结果统计于下表1。
表1：
2.附着力测试：将实施例1-6制备的涂料用于附着力测试，测试方法GB/T 9286-88，并将测试结果统计于下表2。
表2：
| 实验 | 附着力 |
| 实施例1 | 0 |
| 实施例2 | 0 |
| 实施例3 | 0 |
| 实施例4 | 1 |
| 实施例5 | 1 |
| 实施例6 | 2 |
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种银离子墙体涂料，其特征在于，制备原料包括：电解银水、聚醚多元醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、抗紫外剂和辅料。
2.根据权利要求1所述的银离子墙体涂料，其特征在于，所述的聚醚多元醇羟值为25-40mgKOH/g。
3.根据权利要求2所述的银离子墙体涂料，其特征在于，所述的聚醚多元醇羟值为30-36mgKOH/g。
4.根据权利要求3所述的银离子墙体涂料，其特征在于，所述的聚醚多元醇羟值为32.5-35.5mgKOH/g。
5.根据权利要求1所述的银离子墙体涂料，其特征在于，所述的辅料选自颜料、消泡剂、填料、偶联剂、稀释剂、阻燃剂、流平剂中的一种或几种复配。
6.根据权利要求1所述的银离子墙体涂料，其特征在于，所述的辅料按重量百分比计，包括：填料50-80％、偶联剂3-10％、消泡剂5-10％、阻燃剂补充余量至100％。
7.根据权利要求5所述的银离子墙体涂料，其特征在于，所述的填料为白云母粉和/或纳米二氧化硅。
8.根据权利要求7所述的银离子墙体涂料，其特征在于，所述的白云母粉和纳米二氧化硅的重量比为(0.5-5)：1。
9.根据权利要求5所述的银离子墙体涂料，其特征在于，制备原料按重量份计，包括：电解银水50-80份、聚醚多元醇10-20份、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯5-15份、抗氧剂0.1-1份、抗紫外剂0.1-1份、辅料5-15份。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的银离子墙体涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)向反应釜中加入聚醚多元醇，升温至70-85℃，然后加入4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯反应，60-90分钟后，待检测不到NCO时，得到预聚物A；
2)将步骤1)得到的预聚物A、电解银水、抗氧剂、抗紫外剂和辅料混合，搅拌，即得。
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