CN116496679A - 一种多功能环保涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保涂料制备方法技术领域，提供一种多功能环保涂料及其制备方法，本发明通过环氧树脂和二乙醇胺之间发生的加成反应将亲水性羟基引入树脂中，通过乙酸的加入能够提高水性树脂在水中的分散性；通过硅烷偶联剂对纳米氧化锌进行改性，能够提高纳米氧化锌在涂料中的分散性，在涂料中加入改性后的纳米氧化锌能够使涂料具有稳定的防腐蚀性能；其次，通过抗菌纳米银溶胶和改性二氧化钛的加入，能够提高涂料的抗菌性能和抗紫外性能，通过硅烷偶联剂的偶联作用，能够使抗菌纳米银溶胶、改性二氧化钛和改性纳米氧化锌更加均匀的分散在涂料内，在分散的过程中通过硅烷偶联剂的偶联作用使各分子之间紧密结合，提高涂料的稳定性能。
Description
技术领域
本发明涉及环保涂料制备方法技术领域，具体涉及一种多功能环保涂料及其制备方法。
背景技术
现代涂料技术工艺类将涂料进行了定义，其特指一种材料，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，形成的膜通常称为涂膜，又称漆膜或涂层。同时涂料也是有机化工高分子材料技术领域，所形成的涂膜属于高分子化合物类型，而现代的涂料趋向于合成型改性型的多功能性的工程材料，是化工技术领域中的一个重要行业分支。涂料的作用主要是起到防护，装饰，增强和其他特殊作用的提升产品的价值的产品。
目前受到推崇的是能够环保的多功能涂料，在使用过程中性能较好且不会污染环境，如中国专利号CN201510434917.7公开的一种功能性环保涂料的制备方法，该方法制备得到的功能性环保涂料新能稳定，对环境影响甚微，但是该制备方法制备的功能性环保涂料的着重点在于环保，在实际应用中性能较为单一，不能够起到抑菌防腐蚀等作用，因此需要对其进行改进来完善环保涂料的多功能性。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种多功能环保涂料及其制备方法，旨在使其制备的涂料在环保的基础上，还能够具有抑菌、防腐蚀等较好的性能。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种多功能环保涂料，包括以下原料组成：抗菌纳米银溶胶、改性二氧化钛、自制水性树脂、乳化剂组分、改性纳米氧化锌和偶联剂混合液；
所述抗菌纳米银溶胶的制备方法为：
S1、称取10重量份硅溶胶与100重量份去离子水混合，以500-600r/min的搅拌速度搅拌10min进行分散，分散后加入8重量份的硝酸银溶液，以原搅拌速度继续搅拌10min；
S2、向S1中的体系内加入0.3重量份十六烷基三甲基氯化铵和0.2重量份双十四烷基二甲基氯化铵，以原搅拌速度继续搅拌5min；
S3、将硼氧化钠、水合肼和葡萄糖分别与去离子水混合制备成摩尔浓度均为0.01mol/L的硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液，在恒温磁力搅拌下将硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液依次滴加到S2中的体系内，在75℃的水浴温度下恒温反应2h，所得即为抗菌纳米银溶胶；
所述改性二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
步骤1、在室温下将4-5重量份尿素与50重量份无水乙醇混合，以500-600r/min的搅拌速度搅拌5-8min后，加入25重量份钛酸丁酯，以原搅拌速度搅拌30min后，所得记作第一组分；
步骤2、在35℃的水浴条件下将2-3重量份偏钒酸铵与15重量份去离子水混合，以500-600r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解后，加入90重量份无水乙醇冰醋酸混合液，以原搅拌速度搅拌10min后，所得记作第二组分；
步骤3、在28℃的水浴条件下将1-2重量份磷酸一铵和2-3重量份磷酸二铵与40重量份去离子水混合，混合后以400-500r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解，所得记作第三组分；
步骤4、在搅拌以及30℃的恒温条件下，依次将第二组分和第三组分缓慢滴加至第一组分中，滴加结束后继续搅拌5min得到溶胶；
步骤5、将步骤4中的溶胶置于室温下陈化8d形成凝胶，接着将凝胶置于80℃的温度下干燥24h，经研磨后置于400℃的温度下煅烧3h，再次研磨后过200目筛，所得即为改性二氧化钛。
更进一步地，所述S1中的硅溶胶中二氧化硅的质量分数为30%，且S1中的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.05mol/L。
更进一步地，所述S3中恒温磁力搅拌的温度为65℃，搅拌速度为300-400r/min，S3中滴加的滴速为30滴/min。
更进一步地，所述步骤2中的无水乙醇冰醋酸混合液中无水乙醇与冰醋酸的体积比为5：3。
更进一步地，所述步骤4中的搅拌速度为200-300r/min，且步骤4中滴加的滴速为1-2滴/s。
更进一步地，所述自制水性树脂的制备方法为：按照3：2的体积比将环氧树脂和二乙醇胺在78℃的条件下进行混合，以600-800r/min的搅拌速度搅拌120min后，加入质量为所述环氧树脂和二乙醇胺总体系12%的乙酸，继续搅拌10min后所得即为自制水性树脂。
更进一步地，所述乳化剂组分为烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照3：1的重量比混合制得。
更进一步地，所述改性纳米氧化锌的制备方法为：将5重量份硅烷偶联剂KH-550与100重量份体积浓度为50%的乙醇溶液搅拌混合，在23-25kHz的频率下超声分散10min，滴入体积浓度为10%的盐酸溶液调节pH值至6，在80℃的搅拌条件下加入6重量份纳米氧化锌，接着在22-23kHz的频率下超声分散60min，使用无水乙醇离心3次后真空干燥24h，所得即为改性纳米氧化锌。
更进一步地，所述偶联剂混合液的制备方法为：按照等重量比将硅烷偶联剂KH-560与去离子水进行混合搅拌至硅烷偶联剂KH-560完全水解。
一种多功能环保涂料的制备方法，所述制备方法为：
Step1、称取3重量份乳化剂组分与100重量份去离子水混合后在400-500r/min的搅拌速度搅拌3min，搅拌后加入80重量份自制水性树脂，以200-300r/min的搅拌速度搅拌10min，所得记作涂料组分；
Step2、称取8-10重量份改性二氧化钛和6-7重量份改性纳米氧化锌加入到40重量份抗菌纳米银溶胶中，以300-400r/min的搅拌速度搅拌5min后，以1滴/s的滴速滴加15重量份偶联剂混合液，以原速度搅拌20min后所得记作添加组分；
Step3、以200-300r/min的搅拌速度搅拌涂料组分，在搅拌的条件下倒入Step2中的添加组分，继续以原速度搅拌5min后，提速至800-1000r/min的搅拌速度下搅拌10min，所得即为多功能环保涂料。
有益效果
本发明提供了一种多功能环保涂料及其制备方法，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：
1、本发明通过液相还原法以硅溶胶为载体制备了抗菌纳米银溶胶，在制备地过程中以十六烷基三甲基氯化铵和双十四烷基二甲基氯化铵为填充物，将纳米银粒子均匀地包覆在硅溶胶的胶体粒子表面后，能够在其粒子间隙内及粒子表面填充十六烷基三甲基氯化铵和双十四烷基二甲基氯化铵，从而能够在一定程度上提高提高抗菌纳米银溶胶的抑菌种类和抑菌率；其次，在改性二氧化钛的制备过程中，加入了尿素、偏钒酸铵、磷酸一铵和磷酸二铵，能够在二氧化钛中掺杂氮、钒和磷，通过氮和钒的掺入能够拓宽二氧化钛的紫外光吸收范围，而通过磷的掺入能够在一定程度上提高二氧化钛的阻燃性能。
2、本发明通过环氧树脂和二乙醇胺之间发生的加成反应将亲水性羟基引入树脂中，通过乙酸的加入能够提高水性树脂在水中的分散性；通过硅烷偶联剂对纳米氧化锌进行改性，能够提高纳米氧化锌在涂料中的分散性，在涂料中加入改性后的纳米氧化锌能够使涂料具有稳定的防腐蚀性能；其次，通过抗菌纳米银溶胶和改性二氧化钛的加入，能够提高涂料的抗菌性能和抗紫外性能，通过硅烷偶联剂的偶联作用，能够使抗菌纳米银溶胶、改性二氧化钛和改性纳米氧化锌更加均匀的分散在涂料内，在分散的过程中通过硅烷偶联剂的偶联作用使各分子之间紧密结合，提高涂料的稳定性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种多功能环保涂料，包括以下原料组成：抗菌纳米银溶胶、改性二氧化钛、自制水性树脂、乳化剂组分、改性纳米氧化锌和偶联剂混合液；
抗菌纳米银溶胶的制备方法为：
S1、称取10重量份硅溶胶与100重量份去离子水混合，以500r/min的搅拌速度搅拌10min进行分散，分散后加入8重量份的硝酸银溶液，以原搅拌速度继续搅拌10min；
S2、向S1中的体系内加入0.3重量份十六烷基三甲基氯化铵和0.2重量份双十四烷基二甲基氯化铵，以原搅拌速度继续搅拌5min；
S3、将硼氧化钠、水合肼和葡萄糖分别与去离子水混合制备成摩尔浓度均为0.01mol/L的硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液，在恒温磁力搅拌下将硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液依次滴加到S2中的体系内，在75℃的水浴温度下恒温反应2h，所得即为抗菌纳米银溶胶；
改性二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
步骤1、在室温下将4重量份尿素与50重量份无水乙醇混合，以500r/min的搅拌速度搅拌5min后，加入25重量份钛酸丁酯，以原搅拌速度搅拌30min后，所得记作第一组分；
步骤2、在35℃的水浴条件下将2重量份偏钒酸铵与15重量份去离子水混合，以500r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解后，加入90重量份无水乙醇冰醋酸混合液，以原搅拌速度搅拌10min后，所得记作第二组分；
步骤3、在28℃的水浴条件下将1重量份磷酸一铵和2重量份磷酸二铵与40重量份去离子水混合，混合后以400r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解，所得记作第三组分；
步骤4、在搅拌以及30℃的恒温条件下，依次将第二组分和第三组分缓慢滴加至第一组分中，滴加结束后继续搅拌5min得到溶胶；
步骤5、将步骤4中的溶胶置于室温下陈化8d形成凝胶，接着将凝胶置于80℃的温度下干燥24h，经研磨后置于400℃的温度下煅烧3h，再次研磨后过200目筛，所得即为改性二氧化钛。
S1中的硅溶胶中二氧化硅的质量分数为30%，且S1中的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.05mol/L。
S3中恒温磁力搅拌的温度为65℃，搅拌速度为300r/min，S3中滴加的滴速为30滴/min。
步骤2中的无水乙醇冰醋酸混合液中无水乙醇与冰醋酸的体积比为5：3。
步骤4中的搅拌速度为200r/min，且步骤4中滴加的滴速为1滴/s。
自制水性树脂的制备方法为：按照3：2的体积比将环氧树脂和二乙醇胺在78℃的条件下进行混合，以600r/min的搅拌速度搅拌120min后，加入质量为所述环氧树脂和二乙醇胺总体系12%的乙酸，继续搅拌10min后所得即为自制水性树脂。
乳化剂组分为烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照3：1的重量比混合制得。
改性纳米氧化锌的制备方法为：将5重量份硅烷偶联剂KH-550与100重量份体积浓度为50%的乙醇溶液搅拌混合，在23kHz的频率下超声分散10min，滴入体积浓度为10%的盐酸溶液调节pH值至6，在80℃的搅拌条件下加入6重量份纳米氧化锌，接着在22kHz的频率下超声分散60min，使用无水乙醇离心3次后真空干燥24h，所得即为改性纳米氧化锌。
偶联剂混合液的制备方法为：按照等重量比将硅烷偶联剂KH-560与去离子水进行混合搅拌至硅烷偶联剂KH-560完全水解。
一种多功能环保涂料的制备方法，制备方法为：
Step1、称取3重量份乳化剂组分与100重量份去离子水混合后在400r/min的搅拌速度搅拌3min，搅拌后加入80重量份自制水性树脂，以200r/min的搅拌速度搅拌10min，所得记作涂料组分；
Step2、称取8重量份改性二氧化钛和6重量份改性纳米氧化锌加入到40重量份抗菌纳米银溶胶中，以300r/min的搅拌速度搅拌5min后，以1滴/s的滴速滴加15重量份偶联剂混合液，以原速度搅拌20min后所得记作添加组分；
Step3、以200r/min的搅拌速度搅拌涂料组分，在搅拌的条件下倒入Step2中的添加组分，继续以原速度搅拌5min后，提速至800r/min的搅拌速度下搅拌10min，所得即为多功能环保涂料。
实施例2
本实施例的一种多功能环保涂料，包括以下原料组成：抗菌纳米银溶胶、改性二氧化钛、自制水性树脂、乳化剂组分、改性纳米氧化锌和偶联剂混合液；
抗菌纳米银溶胶的制备方法为：
S1、称取10重量份硅溶胶与100重量份去离子水混合，以600r/min的搅拌速度搅拌10min进行分散，分散后加入8重量份的硝酸银溶液，以原搅拌速度继续搅拌10min；
S2、向S1中的体系内加入0.3重量份十六烷基三甲基氯化铵和0.2重量份双十四烷基二甲基氯化铵，以原搅拌速度继续搅拌5min；
S3、将硼氧化钠、水合肼和葡萄糖分别与去离子水混合制备成摩尔浓度均为0.01mol/L的硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液，在恒温磁力搅拌下将硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液依次滴加到S2中的体系内，在75℃的水浴温度下恒温反应2h，所得即为抗菌纳米银溶胶；
改性二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
步骤1、在室温下将5重量份尿素与50重量份无水乙醇混合，以600r/min的搅拌速度搅拌8min后，加入25重量份钛酸丁酯，以原搅拌速度搅拌30min后，所得记作第一组分；
步骤2、在35℃的水浴条件下将3重量份偏钒酸铵与15重量份去离子水混合，以600r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解后，加入90重量份无水乙醇冰醋酸混合液，以原搅拌速度搅拌10min后，所得记作第二组分；
步骤3、在28℃的水浴条件下将2重量份磷酸一铵和3重量份磷酸二铵与40重量份去离子水混合，混合后以500r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解，所得记作第三组分；
步骤4、在搅拌以及30℃的恒温条件下，依次将第二组分和第三组分缓慢滴加至第一组分中，滴加结束后继续搅拌5min得到溶胶；
步骤5、将步骤4中的溶胶置于室温下陈化8d形成凝胶，接着将凝胶置于80℃的温度下干燥24h，经研磨后置于400℃的温度下煅烧3h，再次研磨后过200目筛，所得即为改性二氧化钛。
S1中的硅溶胶中二氧化硅的质量分数为30%，且S1中的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.05mol/L。
S3中恒温磁力搅拌的温度为65℃，搅拌速度为400r/min，S3中滴加的滴速为30滴/min。
步骤2中的无水乙醇冰醋酸混合液中无水乙醇与冰醋酸的体积比为5：3。
步骤4中的搅拌速度为300r/min，且步骤4中滴加的滴速为2滴/s。
自制水性树脂的制备方法为：按照3：2的体积比将环氧树脂和二乙醇胺在78℃的条件下进行混合，以800r/min的搅拌速度搅拌120min后，加入质量为所述环氧树脂和二乙醇胺总体系12%的乙酸，继续搅拌10min后所得即为自制水性树脂。
乳化剂组分为烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照3：1的重量比混合制得。
改性纳米氧化锌的制备方法为：将5重量份硅烷偶联剂KH-550与100重量份体积浓度为50%的乙醇溶液搅拌混合，在25kHz的频率下超声分散10min，滴入体积浓度为10%的盐酸溶液调节pH值至6，在80℃的搅拌条件下加入6重量份纳米氧化锌，接着在23kHz的频率下超声分散60min，使用无水乙醇离心3次后真空干燥24h，所得即为改性纳米氧化锌。
偶联剂混合液的制备方法为：按照等重量比将硅烷偶联剂KH-560与去离子水进行混合搅拌至硅烷偶联剂KH-560完全水解。
一种多功能环保涂料的制备方法，制备方法为：
Step1、称取3重量份乳化剂组分与100重量份去离子水混合后在500r/min的搅拌速度搅拌3min，搅拌后加入80重量份自制水性树脂，以300r/min的搅拌速度搅拌10min，所得记作涂料组分；
Step2、称取10重量份改性二氧化钛和7重量份改性纳米氧化锌加入到40重量份抗菌纳米银溶胶中，以400r/min的搅拌速度搅拌5min后，以1滴/s的滴速滴加15重量份偶联剂混合液，以原速度搅拌20min后所得记作添加组分；
Step3、以300r/min的搅拌速度搅拌涂料组分，在搅拌的条件下倒入Step2中的添加组分，继续以原速度搅拌5min后，提速至1000r/min的搅拌速度下搅拌10min，所得即为多功能环保涂料。
实施例3
本实施例的一种多功能环保涂料，包括以下原料组成：抗菌纳米银溶胶、改性二氧化钛、自制水性树脂、乳化剂组分、改性纳米氧化锌和偶联剂混合液；
抗菌纳米银溶胶的制备方法为：
S1、称取10重量份硅溶胶与100重量份去离子水混合，以600r/min的搅拌速度搅拌10min进行分散，分散后加入8重量份的硝酸银溶液，以原搅拌速度继续搅拌10min；
S2、向S1中的体系内加入0.3重量份十六烷基三甲基氯化铵和0.2重量份双十四烷基二甲基氯化铵，以原搅拌速度继续搅拌5min；
S3、将硼氧化钠、水合肼和葡萄糖分别与去离子水混合制备成摩尔浓度均为0.01mol/L的硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液，在恒温磁力搅拌下将硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液依次滴加到S2中的体系内，在75℃的水浴温度下恒温反应2h，所得即为抗菌纳米银溶胶；
改性二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
步骤1、在室温下将5重量份尿素与50重量份无水乙醇混合，以500r/min的搅拌速度搅拌7min后，加入25重量份钛酸丁酯，以原搅拌速度搅拌30min后，所得记作第一组分；
步骤2、在35℃的水浴条件下将3重量份偏钒酸铵与15重量份去离子水混合，以600r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解后，加入90重量份无水乙醇冰醋酸混合液，以原搅拌速度搅拌10min后，所得记作第二组分；
步骤3、在28℃的水浴条件下将2重量份磷酸一铵和3重量份磷酸二铵与40重量份去离子水混合，混合后以400r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解，所得记作第三组分；
步骤4、在搅拌以及30℃的恒温条件下，依次将第二组分和第三组分缓慢滴加至第一组分中，滴加结束后继续搅拌5min得到溶胶；
步骤5、将步骤4中的溶胶置于室温下陈化8d形成凝胶，接着将凝胶置于80℃的温度下干燥24h，经研磨后置于400℃的温度下煅烧3h，再次研磨后过200目筛，所得即为改性二氧化钛。
S1中的硅溶胶中二氧化硅的质量分数为30%，且S1中的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.05mol/L。
S3中恒温磁力搅拌的温度为65℃，搅拌速度为400r/min，S3中滴加的滴速为30滴/min。
步骤2中的无水乙醇冰醋酸混合液中无水乙醇与冰醋酸的体积比为5：3。
步骤4中的搅拌速度为200r/min，且步骤4中滴加的滴速为2滴/s。
自制水性树脂的制备方法为：按照3：2的体积比将环氧树脂和二乙醇胺在78℃的条件下进行混合，以700r/min的搅拌速度搅拌120min后，加入质量为所述环氧树脂和二乙醇胺总体系12%的乙酸，继续搅拌10min后所得即为自制水性树脂。
乳化剂组分为烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照3：1的重量比混合制得。
改性纳米氧化锌的制备方法为：将5重量份硅烷偶联剂KH-550与100重量份体积浓度为50%的乙醇溶液搅拌混合，在24kHz的频率下超声分散10min，滴入体积浓度为10%的盐酸溶液调节pH值至6，在80℃的搅拌条件下加入6重量份纳米氧化锌，接着在23kHz的频率下超声分散60min，使用无水乙醇离心3次后真空干燥24h，所得即为改性纳米氧化锌。
偶联剂混合液的制备方法为：按照等重量比将硅烷偶联剂KH-560与去离子水进行混合搅拌至硅烷偶联剂KH-560完全水解。
一种多功能环保涂料的制备方法，制备方法为：
Step1、称取3重量份乳化剂组分与100重量份去离子水混合后在500r/min的搅拌速度搅拌3min，搅拌后加入80重量份自制水性树脂，以200r/min的搅拌速度搅拌10min，所得记作涂料组分；
Step2、称取9重量份改性二氧化钛和6重量份改性纳米氧化锌加入到40重量份抗菌纳米银溶胶中，以400r/min的搅拌速度搅拌5min后，以1滴/s的滴速滴加15重量份偶联剂混合液，以原速度搅拌20min后所得记作添加组分；
Step3、以200r/min的搅拌速度搅拌涂料组分，在搅拌的条件下倒入Step2中的添加组分，继续以原速度搅拌5min后，提速至900r/min的搅拌速度下搅拌10min，所得即为多功能环保涂料。
对比例1：
本对比例所提供的多功能环保涂料的制备方法大致与实施例1相同，其主要区别在于：本对比例未加入实施例1中的抗菌纳米银溶胶。
对比例2：
本对比例所提供的多功能环保涂料的制备方法大致与实施例2相同，其主要区别在于：本对比例中使用未改性的二氧化钛代替实施例2中的改性二氧化钛。
对比例3：
本对比例所提供的多功能环保涂料的制备方法大致与实施例3相同，其主要区别在于：本对比例中使用未改性的纳米氧化锌代替实施例3中的改性纳米氧化锌。
性能测试
将实施例1-3和对比例1-3中制备的多功能环保涂料分别标记为实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2和对比例3，然后对实施例1-3和对比例1-3的性能进行检测，具体检测方法和检测项目如下：
1、按照GB/T2591-2003的标准对实施例1-3和对比例1-3中的多功能环保涂料的抑菌率进行测试，检测结果记录于表1；
2、参照GB/T9274-1988的标准对实施例1-3和对比例1-3中的多功能环保涂料的耐酸性和耐碱性进行检测，检测结果记录于表2；
3、参照GB/T1732-1993的标准对实施例1-3和对比例1-3中的多功能环保涂料的涂层抗冲击强度进行检测，检测结果记录于表2；
4、参照GB/T6739-2006的标准对实施例1-3和对比例1-3中的多功能环保涂料的涂层铅笔硬度进行检测，检测结果记录于表2；
表1
表2
通过表1和表2中的数据显示可知，本实施例1-3制备的多功能环保涂料相较于对比例1-3而言具有更优异抑菌性能，且在耐酸碱和抗冲击强度性能方面本发明实施例1-3制备的多功能环保涂料也更为出色，因此，本发明实施例1-3制备的多功能环保涂料的市场应用前景更为广阔。
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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多功能环保涂料，其特征在于，包括以下原料组成：抗菌纳米银溶胶、改性二氧化钛、自制水性树脂、乳化剂组分、改性纳米氧化锌和偶联剂混合液；
所述抗菌纳米银溶胶的制备方法为：
S1、称取10重量份硅溶胶与100重量份去离子水混合，以500-600r/min的搅拌速度搅拌10min进行分散，分散后加入8重量份的硝酸银溶液，以原搅拌速度继续搅拌10min；
S2、向S1中的体系内加入0.3重量份十六烷基三甲基氯化铵和0.2重量份双十四烷基二甲基氯化铵，以原搅拌速度继续搅拌5min；
S3、将硼氧化钠、水合肼和葡萄糖分别与去离子水混合制备成摩尔浓度均为0.01mol/L的硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液，在恒温磁力搅拌下将硼氧化钠溶液、水合肼溶液和葡萄糖溶液依次滴加到S2中的体系内，在75℃的水浴温度下恒温反应2h，所得即为抗菌纳米银溶胶；
所述改性二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
步骤1、在室温下将4-5重量份尿素与50重量份无水乙醇混合，以500-600r/min的搅拌速度搅拌5-8min后，加入25重量份钛酸丁酯，以原搅拌速度搅拌30min后，所得记作第一组分；
步骤2、在35℃的水浴条件下将2-3重量份偏钒酸铵与15重量份去离子水混合，以500-600r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解后，加入90重量份无水乙醇冰醋酸混合液，以原搅拌速度搅拌10min后，所得记作第二组分；
步骤3、在28℃的水浴条件下将1-2重量份磷酸一铵和2-3重量份磷酸二铵与40重量份去离子水混合，混合后以400-500r/min的搅拌速度搅拌至完全溶解，所得记作第三组分；
步骤4、在搅拌以及30℃的恒温条件下，依次将第二组分和第三组分缓慢滴加至第一组分中，滴加结束后继续搅拌5min得到溶胶；
步骤5、将步骤4中的溶胶置于室温下陈化8d形成凝胶，接着将凝胶置于80℃的温度下干燥24h，经研磨后置于400℃的温度下煅烧3h，再次研磨后过200目筛，所得即为改性二氧化钛。
2.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述S1中的硅溶胶中二氧化硅的质量分数为30%，且S1中的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.05mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述S3中恒温磁力搅拌的温度为65℃，搅拌速度为300-400r/min，S3中滴加的滴速为30滴/min。
4.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述步骤2中的无水乙醇冰醋酸混合液中无水乙醇与冰醋酸的体积比为5：3。
5.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述步骤4中的搅拌速度为200-300r/min，且步骤4中滴加的滴速为1-2滴/s。
6.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述自制水性树脂的制备方法为：按照3：2的体积比将环氧树脂和二乙醇胺在78℃的条件下进行混合，以600-800r/min的搅拌速度搅拌120min后，加入质量为所述环氧树脂和二乙醇胺总体系12%的乙酸，继续搅拌10min后所得即为自制水性树脂。
7.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述乳化剂组分为烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照3：1的重量比混合制得。
8.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述改性纳米氧化锌的制备方法为：将5重量份硅烷偶联剂KH-550与100重量份体积浓度为50%的乙醇溶液搅拌混合，在23-25kHz的频率下超声分散10min，滴入体积浓度为10%的盐酸溶液调节pH值至6，在80℃的搅拌条件下加入6重量份纳米氧化锌，接着在22-23kHz的频率下超声分散60min，使用无水乙醇离心3次后真空干燥24h，所得即为改性纳米氧化锌。
9.根据权利要求1所述的一种多功能环保涂料，其特征在于，所述偶联剂混合液的制备方法为：按照等重量比将硅烷偶联剂KH-560与去离子水进行混合搅拌至硅烷偶联剂KH-560完全水解。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种多功能环保涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
Step1、称取3重量份乳化剂组分与100重量份去离子水混合后在400-500r/min的搅拌速度搅拌3min，搅拌后加入80重量份自制水性树脂，以200-300r/min的搅拌速度搅拌10min，所得记作涂料组分；
Step2、称取8-10重量份改性二氧化钛和6-7重量份改性纳米氧化锌加入到40重量份抗菌纳米银溶胶中，以300-400r/min的搅拌速度搅拌5min后，以1滴/s的滴速滴加15重量份偶联剂混合液，以原速度搅拌20min后所得记作添加组分；
Step3、以200-300r/min的搅拌速度搅拌涂料组分，在搅拌的条件下倒入Step2中的添加组分，继续以原速度搅拌5min后，提速至800-1000r/min的搅拌速度下搅拌10min，所得即为多功能环保涂料。
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