CN115216217B - 一种环保型抑菌涂料及其制备方法 - Google Patents

一种环保型抑菌涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115216217B
CN115216217B CN202210950606.6A CN202210950606A CN115216217B CN 115216217 B CN115216217 B CN 115216217B CN 202210950606 A CN202210950606 A CN 202210950606A CN 115216217 B CN115216217 B CN 115216217B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
environment
methyl
friendly
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210950606.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115216217A (zh
Inventor
夏行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Aiyong New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Ningbo Aiyong New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Aiyong New Material Technology Co ltd filed Critical Ningbo Aiyong New Material Technology Co ltd
Priority to CN202210950606.6A priority Critical patent/CN115216217B/zh
Publication of CN115216217A publication Critical patent/CN115216217A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115216217B publication Critical patent/CN115216217B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/033—Powdery paints characterised by the additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/14—Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种环保型抑菌涂料及其制备方法，由如下重量份的各原料制成：双氰胺8‑20份、含有环氧基的超支化聚氨酯20‑40份、含环氧基的功能性共聚物10‑15份、表面改性纳米粒子2‑4份、无机填料18‑25份、流平剂0.8‑1.2份、消泡剂0.5‑1.5份、茶多酚0.1‑0.5份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3‑双(环氧乙烷基甲基)‑5‑(2‑丙烯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6(1H,3H,5H)‑三酮、3‑(1,1‑二氟‑2‑丙烯‑1‑基)‑2(1H)‑喹喔啉酮、4‑甲基‑5‑乙烯基噻唑、单乙烯基β‑环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成。本发明公开的环保型抑菌涂料抑菌效果好，抑菌效率高，耐化学品性能和耐热性佳，使用安全环保。

Description

一种环保型抑菌涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能涂料技术领域，尤其涉及一种环保型抑菌涂料及其制备方法。
背景技术
随着人们健康意识与环保意识的加强，涂料的安全性问题愈来愈被人们重视，各种功能涂料的市场需求量越来越大，人们对涂料的功能性要求也越来越高。环保型抑菌涂料作为一种常见的功能涂料，由于其使用安全环保、能有效避免细菌等微生物的滋生，被广泛应用于家居装饰装潢。
传统抑菌涂料多为溶剂性涂料，其中含有较多挥发性有机化合物以及有害空气污染物，易对环境和人体的身体健康造成威胁，环保性能不佳。市面上的抑菌涂料还或多或少存在抑菌效果不理想、效率低，抑菌广谱性不足，抑菌稳定性不好，与基材的附着力和环保性能还有待进一步提高的技术问题。
为了解决上述问题，专利文献CN113913095B公开一种环保抗菌涂料及其制备方法，该涂料以重量份计包括以下原料：亲水改性聚天门冬氨酸酯树脂20-35份，纳米抗菌剂1.5-2.5份，水性异氰酸酯固化剂25-40份，去离子水适量；水性异氰酸酯固化剂选自拜耳3100或拜耳2451；该发明聚脲涂层不仅在性能上保持了油溶性聚脲涂料的优势，而且水溶性强，安全、无毒，对环境和施工人员友好，反应活性适中，在大大延长了凝胶时间、适用期的同时还能够缩短干燥时间，因此能够极大的改善施工性和提高效率，同时还具有优异的抗菌抑菌性能，能够满足不同的应用要求。然而，其中的纳米抗菌剂为羟基化纳米Ag/TiO2，贵金属银的使用增加了产品成本，且该产品还存在耐化学品性能、耐热性不足，使用寿命短的缺陷。
可见，本领域仍然需要一种抑菌效果好，抑菌效率高，耐化学品性能和耐热性佳，使用安全环保的环保型抑菌涂料及其制备方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种抑菌效果好，抑菌效率高，耐化学品性能和耐热性佳，使用安全环保的环保型抑菌涂料及其制备方法；该制备方法工艺简单，操作方便，制备效率和成品合格率高，适于连续规模化生产。
为达到以上目的，本发明提供一种环保型抑菌涂料，其特征在于，由如下重量份的各原料制成：双氰胺8-20份、含有环氧基的超支化聚氨酯20-40份、含环氧基的功能性共聚物10-15份、表面改性纳米粒子2-4份、无机填料18-25份、流平剂0.8-1.2份、消泡剂0.5-1.5份、茶多酚0.1-0.5份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成。
优选的，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的一种或几种。
优选的，所述流平剂为德国毕克BYK流平剂BYK-333、有机硅流平剂HY-5030中的至少一种。
优选的，所述无机填料为滑石粉、钛白粉、硅灰石粉按质量比1:(2-3):(0.8-1.2)混合形成的混合物。
优选的，所述无机填料的粒度为1000-1800目。
优选的，所述表面改性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：将纳米粒子分散于有机溶剂中，然后向其中加入硅烷偶联剂KH560，在40-60℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面改性纳米粒子。
优选的，所述纳米粒子、有机溶剂、硅烷偶联剂KH560的质量比为(3-5):(10-20):(0.1-0.2)。
优选的，所述纳米粒子为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米级分子筛ZSM-5按质量比1:(2-4):(1-2)混合形成的混合物。
优选的，所述纳米粒子的粒径为50-100nm。
优选的，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的任意一种。
优选的，所述含环氧基的功能性共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，50-65℃下搅拌反应3-5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，最后置于真空干燥箱90-98℃下干燥至恒重，得到含环氧基的功能性共聚物。
优选的，所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂、高沸点溶剂的质量比为(1-3):1:(1-2):(0.8-1.2):(0.04-0.08):(20-35)。
优选的，所述单乙烯基β-环糊精季铵盐的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述单乙烯基β-环糊精季铵盐是按CN106008755B中实施例6的方法制成。
优选的，所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述含有环氧基的超支化聚氨酯的来源无特征要求，在本发明的一个实施例中，所述含有环氧基的超支化聚氨酯是按CN105085866A中实施例三的方法制成。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述环保型抑菌涂料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，送入双螺杆挤出机中挤出，再经破碎，后送入磨粉机中粉碎分级，通过旋风分离器分离出过细粉末、杂物等，并用粉末筛分离出产品，粉末筛为100-200目，熟化1-3天，得到环保型抑菌涂料成品。
优选的，所述双螺杆挤出机的温度控制在160-190℃，螺杆转速为300-600rpm。
由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明公开的环保型抑菌涂料，制备方法工艺简单，操作方便，制备效率和成品合格率高，适于连续规模化生产；该涂料是以空气作为分散介质的粉末涂料，不含有易挥发的有毒害的有机溶剂，环保性更佳。
（2）本发明公开的环保型抑菌涂料，含有环氧基的超支化聚氨酯、含环氧基的功能性共聚物上的环氧基在固化时能与双氰胺发生环氧开环反应，形成互穿网络结构，能有效改善涂料的耐化学性、机械力学性、耐热性和性能稳定性；通过上述反应，在涂层结构中同时引入超支化聚氨酯、三嗪酮、含氟喹喔啉酮、噻唑和环糊精季铵盐结构，它们在电子效应、位阻效应和共轭效应等多重作用下，使得产品的上述性能进一步得到改善，且还能有效提高产品的抑菌性能；环糊精季铵盐和噻唑结构配合作用，使得抑菌广谱性更好，抑菌效果更好，效率更高。
（3）本发明公开的环保型抑菌涂料，表面改性纳米粒子、茶多酚的加入，与其它原料相互配合共同作用，能进一步提高抑菌性能和涂膜综合性能，有效延长其使用寿命；通过表面改性，能改善纳米粒子与其它原料之间的相容性，提高其分散均匀性，避免其团聚造成对产品品位和性能的影响。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明实施例中所述单乙烯基β-环糊精季铵盐是按CN106008755B中实施例6的方法制成；所述含有环氧基的超支化聚氨酯是按CN105085866A中实施例三的方法制成。
实施例1
一种环保型抑菌涂料，由如下重量份的各原料制成：双氰胺8份、含有环氧基的超支化聚氨酯20份、含环氧基的功能性共聚物10份、表面改性纳米粒子2份、无机填料18份、流平剂0.8份、消泡剂0.5份、茶多酚0.1份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成。
所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述流平剂为德国毕克BYK流平剂BYK-333；所述无机填料为滑石粉、钛白粉、硅灰石粉按质量比1:2:0.8混合形成的混合物；所述无机填料的粒度为1000目。
所述表面改性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：将纳米粒子分散于有机溶剂中，然后向其中加入硅烷偶联剂KH560，在40℃下搅拌反应4小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面改性纳米粒子；所述纳米粒子、有机溶剂、硅烷偶联剂KH560的质量比为3:10:0.1；所述纳米粒子为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米级分子筛ZSM-5按质量比1:2:1混合形成的混合物；所述纳米粒子的粒径为50nm；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述含环氧基的功能性共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，50℃下搅拌反应3小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到含环氧基的功能性共聚物。
所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1:0.8:0.04:20；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
一种所述环保型抑菌涂料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，送入双螺杆挤出机中挤出，再经破碎，后送入磨粉机中粉碎分级，通过旋风分离器分离出过细粉末、杂物等，并用粉末筛分离出产品，粉末筛为100目，熟化1天，得到环保型抑菌涂料成品；所述双螺杆挤出机的温度控制在160℃，螺杆转速为300rpm。
实施例2
一种环保型抑菌涂料，由如下重量份的各原料制成：双氰胺11份、含有环氧基的超支化聚氨酯25份、含环氧基的功能性共聚物11份、表面改性纳米粒子2.5份、无机填料20份、流平剂0.9份、消泡剂0.8份、茶多酚0.2份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成。
所述消泡剂为消泡剂德谦3100；所述流平剂为有机硅流平剂HY-5030；所述无机填料为滑石粉、钛白粉、硅灰石粉按质量比1:2.2:0.9混合形成的混合物；所述无机填料的粒度为1200目。
所述表面改性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：将纳米粒子分散于有机溶剂中，然后向其中加入硅烷偶联剂KH560，在45℃下搅拌反应4.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面改性纳米粒子；所述纳米粒子、有机溶剂、硅烷偶联剂KH560的质量比为3.5:13:0.13。
所述纳米粒子为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米级分子筛ZSM-5按质量比1:2.5:1.3混合形成的混合物；所述纳米粒子的粒径为70nm；所述有机溶剂为二甲亚砜。
所述含环氧基的功能性共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，55℃下搅拌反应3.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物4次，最后置于真空干燥箱92℃下干燥至恒重，得到含环氧基的功能性共聚物；所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1.5:1:1.2:0.9:0.05:25;所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气。通过GPC测试，该共聚物的Mn=11093g/mol，MW/Mn=1.575；通过EDX元素定量分析证实，该共聚物中分别由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐引入的结构单元的质量比为1.47:0.99:1.18:0.9。
一种所述环保型抑菌涂料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，送入双螺杆挤出机中挤出，再经破碎，后送入磨粉机中粉碎分级，通过旋风分离器分离出过细粉末、杂物等，并用粉末筛分离出产品，粉末筛为130目，熟化1.5天，得到环保型抑菌涂料成品；所述双螺杆挤出机的温度控制在170℃，螺杆转速为400rpm。
实施例3
一种环保型抑菌涂料，由如下重量份的各原料制成：双氰胺13份、含有环氧基的超支化聚氨酯30份、含环氧基的功能性共聚物13份、表面改性纳米粒子3份、无机填料21份、流平剂1份、消泡剂1份、茶多酚0.3份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成。
所述消泡剂为消泡剂BYK088；所述流平剂为德国毕克BYK流平剂BYK-333；所述无机填料为滑石粉、钛白粉、硅灰石粉按质量比1:2.5:1混合形成的混合物；所述无机填料的粒度为1400目。
所述表面改性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：将纳米粒子分散于有机溶剂中，然后向其中加入硅烷偶联剂KH560，在50℃下搅拌反应5小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面改性纳米粒子；所述纳米粒子、有机溶剂、硅烷偶联剂KH560的质量比为4:15:0.15；所述纳米粒子为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米级分子筛ZSM-5按质量比1:3:1.5混合形成的混合物；所述纳米粒子的粒径为80nm；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述含环氧基的功能性共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，58℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物5次，最后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到含环氧基的功能性共聚物。
所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂、高沸点溶剂的质量比为2:1:1.5:1:0.06:28；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氖气。
一种所述环保型抑菌涂料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，送入双螺杆挤出机中挤出，再经破碎，后送入磨粉机中粉碎分级，通过旋风分离器分离出过细粉末、杂物等，并用粉末筛分离出产品，粉末筛为150目，熟化2天，得到环保型抑菌涂料成品；所述双螺杆挤出机的温度控制在175℃，螺杆转速为450rpm。
实施例4
一种环保型抑菌涂料，由如下重量份的各原料制成：双氰胺17份、含有环氧基的超支化聚氨酯35份、含环氧基的功能性共聚物14份、表面改性纳米粒子3.5份、无机填料23份、流平剂1.1份、消泡剂1.3份、茶多酚0.4份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成。
所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088按质量比1:3:5混合形成的混合物；所述流平剂为德国毕克BYK流平剂BYK-333、有机硅流平剂HY-5030按质量比1:3混合形成的混合物。
所述无机填料为滑石粉、钛白粉、硅灰石粉按质量比1:2.8:1.1混合形成的混合物；所述无机填料的粒度为1700目。
所述表面改性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：将纳米粒子分散于有机溶剂中，然后向其中加入硅烷偶联剂KH560，在55℃下搅拌反应5.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面改性纳米粒子；所述纳米粒子、有机溶剂、硅烷偶联剂KH560的质量比为4.5:18:0.18；所述纳米粒子为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米级分子筛ZSM-5按质量比1:3.5:1.8混合形成的混合物；所述纳米粒子的粒径为90nm；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述含环氧基的功能性共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，63℃下搅拌反应4.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物5次，最后置于真空干燥箱96℃下干燥至恒重，得到含环氧基的功能性共聚物。
所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂、高沸点溶剂的质量比为2.5:1:1.8:1.1:0.075:33；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:1:3混合形成的混合物；所述惰性气体为氩气。
一种所述环保型抑菌涂料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，送入双螺杆挤出机中挤出，再经破碎，后送入磨粉机中粉碎分级，通过旋风分离器分离出过细粉末、杂物等，并用粉末筛分离出产品，粉末筛为190目，熟化2.5天，得到环保型抑菌涂料成品；所述双螺杆挤出机的温度控制在180℃，螺杆转速为500rpm。
实施例5
一种环保型抑菌涂料，由如下重量份的各原料制成：双氰胺20份、含有环氧基的超支化聚氨酯40份、含环氧基的功能性共聚物15份、表面改性纳米粒子4份、无机填料25份、流平剂1.2份、消泡剂1.5份、茶多酚0.5份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成。
所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述流平剂为德国毕克BYK流平剂BYK-333；所述无机填料为滑石粉、钛白粉、硅灰石粉按质量比1:3:1.2混合形成的混合物；所述无机填料的粒度为1800目。
所述表面改性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：将纳米粒子分散于有机溶剂中，然后向其中加入硅烷偶联剂KH560，在60℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面改性纳米粒子；所述纳米粒子、有机溶剂、硅烷偶联剂KH560的质量比为5:20:0.2；所述纳米粒子为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米级分子筛ZSM-5按质量比1:4:2混合形成的混合物；所述纳米粒子的粒径为100nm；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述含环氧基的功能性共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65℃下搅拌反应5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，最后置于真空干燥箱98℃下干燥至恒重，得到含环氧基的功能性共聚物。
所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂、高沸点溶剂的质量比为3:1:2:1.2:0.08:35；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氮气。
一种所述环保型抑菌涂料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，送入双螺杆挤出机中挤出，再经破碎，后送入磨粉机中粉碎分级，通过旋风分离器分离出过细粉末、杂物等，并用粉末筛分离出产品，粉末筛为200目，熟化3天，得到环保型抑菌涂料成品；所述双螺杆挤出机的温度控制在190℃，螺杆转速为600rpm。
对比例1
本发明提供一种环保型抑菌涂料，其配方及制备方法与实施例1相似，不同的是没有添加茶多酚和4-甲基-5-乙烯基噻唑。
对比例2
本发明提供一种环保型抑菌涂料，其配方及制备方法与实施例1相似，不同的是没有添加表面改性纳米粒子和单乙烯基β-环糊精季铵盐。
将以上实施例1-5及对比例1-2制备的环保型抑菌涂料样品进行相关性能测试，测试结果见表1，测试方法如下：
（1）防霉效果：将马口铁板用体积分数70%的正己烷擦洗干净，用各例涂料分别静电喷涂于其表面，各例涂料厚度相同，然后放入恒温干燥箱中进行固化，固化温度为180℃，固化时间30min，后平放在无机盐培养基（MS 培养基）表面，用喷雾器将霉菌悬浮液均匀细密地喷在马口铁板上，晾干后盖上皿盖，盖口注明试样、编号和日期，放入保温箱中保持在29-30℃培养，三天后检查马口铁板表面生霉情况，如果生霉正常，选择霉菌长势相同的马口铁板进行下一步实验，即将无机盐培养皿倒置在霉菌处之上。若不见霉菌生长则需再在马口铁板上喷混合霉菌孢子悬浮液，七天后检查试样生霉程度，十四天后总检查。防霉实验评级标准，0级：无霉菌；1级：长霉斑点在1mm左右，分布稀疏；2级：长霉斑点在2mm左右或蔓延生长在2mm范围内，霉斑分布最大不超过整个表面的四分之一；3级：长霉斑点在2mm左右或分布量占整个表面的二分之一左右；4级：长霉斑点大部分在5mm左右或整体表面布满菌丝。
（2）抑菌效果：按照HG/T 3950-2007检验所述环保型抑菌涂料的抑细菌性能，检测菌种为大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌。
（3）附着力：按照GB/T9286-1998进行测试。
（4）耐湿热性：将固化后的涂膜（固化温度为180℃，固化时间30min）进行耐湿热交变试验（80±5℃，相对湿度95％，20h；30±5℃，相对湿度95％，6h；为一个周期) 8个周期，涂膜无起泡、无起皱、无脱落为通过，否则不通过。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
从表1可见，本发明实施例公开的环保型抑菌涂料，具有优异的防霉抑菌性能和耐湿热性能，且其附着力更好，茶多酚、4-甲基-5-乙烯基噻唑、表面改性纳米粒子和单乙烯基β-环糊精季铵盐的添加对改善上述性能均有益。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种环保型抑菌涂料，其特征在于，由如下重量份的各原料制成：双氰胺8-20份、含有环氧基的超支化聚氨酯20-40份、含环氧基的功能性共聚物10-15份、表面改性纳米粒子2-4份、无机填料18-25份、流平剂0.8-1.2份、消泡剂0.5-1.5份、茶多酚0.1-0.5份；所述含环氧基的功能性共聚物是由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐通过自由基聚合反应制成；
所述表面改性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：将纳米粒子分散于有机溶剂中，然后向其中加入硅烷偶联剂KH560，在40-60℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面改性纳米粒子；所述纳米粒子、有机溶剂、硅烷偶联剂KH560的质量比为(3-5):(10-20):(0.1-0.2)；所述纳米粒子为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米级分子筛ZSM-5按质量比1:(2-4):(1-2)混合形成的混合物；所述纳米粒子的粒径为50-100nm。
2.根据权利要求1所述的环保型抑菌涂料，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的一种或几种；所述流平剂为德国毕克BYK流平剂BYK-333、有机硅流平剂HY-5030中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的环保型抑菌涂料，其特征在于，所述无机填料为滑石粉、钛白粉、硅灰石粉按质量比1:(2-3):(0.8-1.2)混合形成的混合物；所述无机填料的粒度为1000-1800目。
4.根据权利要求1所述的环保型抑菌涂料，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的环保型抑菌涂料，其特征在于，所述含环氧基的功能性共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，50-65℃下搅拌反应3-5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，最后置于真空干燥箱90-98℃下干燥至恒重，得到含环氧基的功能性共聚物。
6.根据权利要求5所述的环保型抑菌涂料，其特征在于，所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、单乙烯基β-环糊精季铵盐、引发剂、高沸点溶剂的质量比为(1-3):1:(1-2):(0.8-1.2):(0.04-0.08):(20-35)。
7.根据权利要求5所述的环保型抑菌涂料，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述环保型抑菌涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，送入双螺杆挤出机中挤出，再经破碎，后送入磨粉机中粉碎分级，通过旋风分离器分离出过细粉末、杂物，并用粉末筛分离出产品，粉末筛为100-200目，熟化1-3天，得到环保型抑菌涂料成品；所述双螺杆挤出机的温度控制在160-190℃，螺杆转速为300-600rpm。
CN202210950606.6A 2022-08-09 2022-08-09 一种环保型抑菌涂料及其制备方法 Active CN115216217B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210950606.6A CN115216217B (zh) 2022-08-09 2022-08-09 一种环保型抑菌涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210950606.6A CN115216217B (zh) 2022-08-09 2022-08-09 一种环保型抑菌涂料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115216217A CN115216217A (zh) 2022-10-21
CN115216217B true CN115216217B (zh) 2023-03-31

Family

ID=83615979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210950606.6A Active CN115216217B (zh) 2022-08-09 2022-08-09 一种环保型抑菌涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115216217B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111925707A (zh) * 2020-07-22 2020-11-13 朱生寿 一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料
CN111995922A (zh) * 2020-09-14 2020-11-27 邵敏 一种环保防火涂料及其制备方法
CN114350304A (zh) * 2021-12-21 2022-04-15 江西塔益莱高分子材料有限公司 一种耐久性高透oca胶粘剂及其制备方法
CN114774013A (zh) * 2022-05-13 2022-07-22 宁波启合新材料科技有限公司 一种耐温耐湿铜箔胶带及其制备方法
CN114853425A (zh) * 2022-05-30 2022-08-05 宁波新力建材科技有限公司 一种抗菌清水混凝土及其制备工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111925707A (zh) * 2020-07-22 2020-11-13 朱生寿 一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料
CN111995922A (zh) * 2020-09-14 2020-11-27 邵敏 一种环保防火涂料及其制备方法
CN114350304A (zh) * 2021-12-21 2022-04-15 江西塔益莱高分子材料有限公司 一种耐久性高透oca胶粘剂及其制备方法
CN114774013A (zh) * 2022-05-13 2022-07-22 宁波启合新材料科技有限公司 一种耐温耐湿铜箔胶带及其制备方法
CN114853425A (zh) * 2022-05-30 2022-08-05 宁波新力建材科技有限公司 一种抗菌清水混凝土及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN115216217A (zh) 2022-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111234691B (zh) 一种耐候性佳的抗菌防霉涂料
CN108384428B (zh) 一种耐光抗菌型水性聚氨酯涂料及其制备方法
EP1690902A2 (de) Oberflächenmodifizierte Nanopartikel, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer Verwendung
KR100546820B1 (ko) 나노 실버 입자를 함유한 전착 도료 조성물 및 이의사용방법
CN109880470A (zh) 一种水性丙烯酸酯延时抗菌涂料的制备方法
CN112920667B (zh) 有机-无机抗菌防污内墙涂料及其制备方法
Gogoi et al. In situ synthesis of a microbial fouling resistant, nanofibrillar cellulose-hyperbranched epoxy composite for advanced coating applications
CN114316604B (zh) 一种防霉抗菌硅橡胶面料及其生产工艺
CN115216217B (zh) 一种环保型抑菌涂料及其制备方法
JP6039320B2 (ja) 金属微粒子分散液及びその製造方法並びにそれを用いて形成した電極、配線パターン、塗膜、その塗膜を形成した装飾物品、抗菌性物品
CN111978772A (zh) 一种抗菌杀毒的粉末涂料及其制备工艺
CN105567030A (zh) 水性木器漆
CN107619619A (zh) 一种超耐候抗菌晶泳粉末涂料
WO2017174539A1 (en) Method of preparing a product comprising surface modified silver nanowires, and use of the product
CN107446442B (zh) 木制品静电喷涂前水性导电涂料及其应用
CN113150647A (zh) 一种用于触摸屏用的抗菌涂料
KR20140069609A (ko) 항균 세라믹 및 이의 제조 방법
CN111073485A (zh) 一种单组份水性抗菌内墙漆及其制备方法
CN1177007C (zh) 无机纳米复合抗菌剂改性的抗菌型环氧粉末涂料及其制备方法
EP3030345B1 (de) Herstellung von oberflächenmodifizierte metallkolloide
CN107083026A (zh) 一种抗菌树脂材料及其制备方法
CN111100274A (zh) 一种抗菌纳米银树脂的制备方法及含有该树脂的不粘涂料
CN111253824B (zh) 一种环保零voc排放的粉末涂料
CN117165148B (zh) 一种适用于金属卷材的抗菌粉末涂料及其制备方法
CN111187549A (zh) 一种抗病毒阻燃耐候涂料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant