CN118048076A - 一种抗菌防霉涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌防霉涂料,此种选用苯丙乳液为粘合剂,丙二醇等作为流平剂,辅以二氧化钛,苯丙乳液聚合完成后用吊白块去除残余单体,加入流平剂和遮盖剂制成涂料,再加入醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵至完全溶解即可得到抗菌防霉涂料;此种杀菌防霉菌附着涂料是非溶出型,对人体无害;所使用的杀菌剂广谱高效,杀菌防霉菌附着涂料成膜后形成有效抑菌圈;涂料膜耐水洗且与墙体或立面紧密粘合,耐酸、耐碱和耐气候性佳。

Description

一种抗菌防霉涂料
技术领域
本发明涉及涂料领域,具体涉及一种抗菌防霉涂料。
背景技术
随着社会的进步,各类涂料、油漆产品使用频率越来越高,种类也越来越多。为了赋予建筑或者金属等材料表面一定的功能,例如,防水、阻燃、抗菌、防霉、高光泽、哑光等,人们会在建筑或者金属表面涂刷一层涂料,使其具有相应的功能。我国疆域广阔,很多地区一年中有很多时候处于梅雨季节,在高温高湿度条件下霉菌横行,不仅对室内空气造成污染,对室外环境也造成污染,尤其是南方地区,梅雨季节较多,湿度大,材料表面很容易滋生细菌、霉菌等,为了更为健康的生活,人们对抗菌、防霉的需求日益增大。
目前的涂料抗菌效果较差,不耐生物腐蚀,易出现涂料长期被微生物侵蚀,导致涂料破碎或脱落的情况发生,为了增强涂料的抗菌效果,现有的方式大多是在涂料中增加化学杀菌物质,但这导致涂料具有刺鼻气味,并且使用时污染周围空气环境,无法达到既充分抗菌又环保的目的,且长期使用会对人体造成损害。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明提供一种抗菌防霉涂料,为了解决上述问题,本发明按以下技术方案予以实现的:
一种抗菌防霉涂料,包括:水、三元共聚苯丙乳液、流平剂、遮盖剂、醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵。
进一步地,所述涂料的制作方法包括以下步骤:
s1:制备三元共聚苯丙乳液,以丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯为原料单体,在乳化剂和保护胶的保护下,以过硫酸铵为引发剂,在78~82℃条件下聚合,得到三元共聚苯丙乳液,用氨水调节PH值到8,再用吊白块去除残余单体;
s2:将三元共聚苯丙乳液加入搅拌釜进行搅拌;在搅拌釜中加入流平剂和遮盖剂制成涂料;
s3:将醇醚羧酸盐溶于少量热水,然后缓缓加入搅拌条件下的搅拌釜中搅拌均匀;
s4:十六烷基三甲基氯化铵加入搅拌釜中搅拌至完全溶解,完成抗菌防霉涂料的制备。
优选地,所述步骤s1中苯乙烯需去除阻聚剂,去除阻聚剂的步骤为:用10%氢氧化钠水溶液加入苯乙烯单体中搅拌20分钟,静置,待水和苯乙烯单体分层后除去水。
优选地,所述步骤s1中的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠,保护胶为聚丙烯酸钠。
优选地,所述步骤s1中丙烯酸含量为8%;丙烯酸丁酯含量为20%;苯乙烯含量为22%;乳化剂含量为10%;保护胶含量为10%;过硫酸铵的含量是1%;其余为水。
优选地,s2步骤中加入搅拌釜进行的三元共聚苯丙乳液为玻璃化温度10℃的三元共聚苯丙乳液。
优选地,所述步骤s2中的流平剂为丙二醇,遮盖剂为二氧化钛。
优选地,所述步骤s3和s4中加入的醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵加入量的重量比为1:1。
优选地,所述步骤s3中醇醚羧酸盐浓度为2%~1%;
所述醇醚羧酸盐的加入量占所有组分总质量的比例最低为2‰。
优选地,所述醇醚羧酸盐的加入量占所有组分总质量的比例为2‰~1%。
本发明所述一种抗菌防霉涂料与现有技术相比,本发明的有益效果是:
一种抗菌防霉涂料,包括:水、三元共聚苯丙乳液、流平剂、遮盖剂、醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵。
(1)本申请采用十六烷基三甲基氯化铵作为杀菌原料,十六烷基三甲基氯化铵是强阳离子季铵盐,有很强的极性,其十六烷基溶于聚丙烯酸酯主链,亲水基面向气液表面,因此涂料能形成有效抑菌圈,这时霉菌在涂料膜层无法生长,也就无法附着,所以不会出现常见的涂层发霉现象。
(2)本申请中除去水没有溶出型的材料,因此成膜后没有有害气体释放,对人体无害。
(3)苯丙乳液具有渗透性,墙面或立面又是多孔性材料,这样苯丙乳液成膜后膜的牢固度(即对墙体立面的附着力)就很高,持续发挥作用的时间长。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
我国疆域广阔,很多地区一年中有很多时候处于梅雨季节,在高温高湿度条件下霉菌横行,不仅对室内空气造成污染,对室外环境也造成污染,尤其是南方地区,梅雨季节较多,湿度大,材料表面很容易滋生细菌、霉菌等,为了更为健康的生活,人们对抗菌、防霉的需求日益增大。
本发明就是要解决潮湿环境下,涂料层的发霉及附着问题,要达到这个目的,有几点要求,第一,杀菌防霉菌附着涂料必须是非溶出型、对人体无害的;第二,所使用的杀菌剂必须是广谱高效有第三方权威机构检测的;第三,杀菌防霉菌附着涂料成膜后必须形成有效抑菌圈(抑菌圈直径大于等于12mm);第四,涂料膜(层)必须耐水洗、耐久长效;第五,涂料膜(层)与墙体或立面必须紧密粘合,耐酸、耐碱和耐气候性要佳。
为达到上述目标,本申请提供一种抗菌防霉涂料,包括:水、三元共聚苯丙乳液、流平剂、遮盖剂、醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵。
申请人选择的粘合剂是以丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯为原料单体,在乳化剂、保护胶的保护下,以过硫酸铵为引发剂,在78~82℃条件下聚合,得到的三元共聚苯丙乳液,再用氨水调节PH值(粘度),用吊白块去除残余单体,这样的粘合剂成膜后耐水洗、耐酸、耐碱、耐气候性俱佳。之后选择丙二醇作为流平剂,二氧化钛作为遮盖剂制成涂料,在涂料中加入醇醚羧酸盐,待完全溶解后搅拌加入高纯度十六烷基三甲基氯化铵,搅拌至完全溶解,即可得到符合所有要求的杀菌防霉菌附着涂料。
为达到安全杀菌的目的,也就是不对人体造成伤害,涂料防霉杀菌一定是没有逸出、成膜后具有有效抑菌圈的(抑菌圈直径大于等于12mm),也就是细菌只有接触到涂料膜才被杀灭,接触不到自由存活,只有这样,人体才会有一个微生物环境,免疫力才会时刻护卫人体健康。
杀菌的材料有多种,但是符合抑菌圈的安全杀菌材料不多,最为经济的是高纯度(99%)十六烷基三甲基氯化铵(1631)。十六烷基三甲基氯化铵(1631)是强阳离子季铵盐,有很强的极性,十六烷基与聚丙烯酸酯主链相似相溶,十六烷基三甲基氯化铵(1631)的十六烷基溶于聚丙烯酸酯主链,亲水基面向气液表面,施工时涂料刷在墙体立面上失去水份成膜,此时所成膜的表面就形成有效抑菌圈,因此涂料能形成有效抑菌圈,这时霉菌在涂料膜层没有办法生长、也就没有办法附着,所以不会出现常见的涂层发霉现象。
十六烷基三甲基氯化铵的杀菌是通过电荷力吸引带负电荷的细胞膜,动物细胞由细胞膜、细胞质、细胞核组成,由于正电荷对负电荷的吸引,导致细胞膜破裂,细胞质流失,细胞核无法分裂,因而达到杀灭细菌目的。所以细菌包括霉菌在有效抑菌圈上无法生存,无法附着,十六烷基三甲基氯化铵(1631)是广谱杀菌剂,对革兰氏阳性菌(球菌)革兰氏阴性菌(杆菌)具有优秀的杀灭能力,代表菌种为:金黄色葡萄球菌,白色念珠球菌,大肠杆菌。
但是十六烷基三甲基氯化铵(1631)没有办法溶入丙烯酸酯类涂料体系中,因为制造聚丙烯酸酯乳液所需要的乳化剂必须是阴非离子型的,在没有保护的前提下,阳离子季铵盐与阴离子乳化剂反应,是没有办法溶入丙烯酸酯类涂料中的。
醇醚羧酸盐具有调理阳离子季铵盐与阴离子表面活性剂同浴不起反应的特性,所以不会造成阴阳离子反应所引起的乳液破乳问题。
由于墙体或立面是多孔性材料,苯丙乳液有极佳的渗透性及非常低的界面张力,因此在墙体或立面上离子成膜,并且所成的膜非常耐水洗,耐酸,耐碱,耐气候性佳。因为苯丙乳液同时还具有渗透性,墙面或立面又是多孔性材料,因此两者结合的接触面不是平面,而是微观条件下的立体接触面,这样苯丙乳液成膜后膜的牢固度就很高,即对墙体立面的附着力很好,持续发挥作用的时间就会很长,能够实现长期杀菌,防止细菌附着在墙面。
本发明所提供的涂料中除去水没有溶出型的材料,因此成膜后没有有害气体释放,对人体无害。
一种抗菌防霉涂料,包括如下步骤:
s1:制备三元共聚苯丙乳液,以丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯为原料单体,在乳化剂和保护胶的保护下,以过硫酸铵为引发剂,在78~82℃条件下聚合,得到三元共聚苯丙乳液,用氨水调节PH值到8,再用吊白块去除残余单体;
s2:将三元共聚苯丙乳液加入搅拌釜进行搅拌;在搅拌釜中加入流平剂和遮盖剂制成涂料;
s3:将醇醚羧酸盐溶于少量热水,然后缓缓加入搅拌条件下的搅拌釜中搅拌均匀;
s4:十六烷基三甲基氯化铵加入搅拌釜中搅拌至完全溶解,完成抗菌防霉涂料的制备。
三元共聚苯丙乳液的原料单体是:丙烯酸,丙烯酸丁酯和苯乙烯,其中苯乙烯22%,丙烯酸丁酯20%,丙烯酸8%;乳化剂是十二烷基苯磺酸钠,保护胶是聚丙烯酸钠,过硫酸铵为引发剂,升温到78~82℃条件下发生聚合反应,反应3小时结束后用吊白块去除残余单体,之后用氨水(浓度40%左右)调节PH值到8,即可得到三元共聚苯丙乳液。
苯乙烯需要先去除阻聚剂,用10%氢氧化钠水溶液加入苯乙烯单体中搅拌20分钟,静置,待水、苯乙烯单体分层后除去水即可。将三元共聚苯丙乳液加入搅拌釜进行搅拌;在搅拌釜中加入流平剂和遮盖剂制成涂料;
优选地,s2步骤中加入搅拌釜进行的三元共聚苯丙乳液为玻璃化温度10℃的三元共聚苯丙乳液。玻璃化温度的选择与当地的环境温度相关。
优选地,所述步骤s1中的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠,保护胶为聚丙烯酸钠。
优选地,步骤s1中丙烯酸含量为8%;丙烯酸丁酯含量为20%;苯乙烯含量为22%;乳化剂含量为10%;保护胶含量为10%;过硫酸铵的含量是1%;其余为水。
优选地,所述步骤s2中的流平剂为丙二醇,遮盖剂为二氧化钛。
优选地,所述步骤s3和s4中加入的醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵加入量的重量比为1:1。
优选地,所述步骤s3中醇醚羧酸盐浓度为2%~1%;所述醇醚羧酸盐的加入量占所有组分总质量的比例最低为2‰。
优选地,所述醇醚羧酸盐的加入量占所有组分总质量的比例为2‰~1%。
在一中优选实施例中,三元共聚苯丙乳液、流平剂、醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵的比例分别是:三元共聚苯丙乳液40%,流平剂8%,醇醚羧酸盐2%。~1%,十六烷基三甲基2%~1%,遮盖剂50公斤,其余均为水。
本发明所述的一种抗菌防霉涂料工作原理是:
一种抗菌防霉涂料,包括:水、三元共聚苯丙乳液、流平剂、遮盖剂、醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵。
本实施例所述一种抗菌防霉涂料的其它结构参见现有技术。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种抗菌防霉涂料,其特征在于,包括:水、三元共聚苯丙乳液、流平剂、遮盖剂、醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于,所述涂料的制作方法包括以下步骤:
s1:制备三元共聚苯丙乳液,以丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯为原料单体,在乳化剂和保护胶的保护下,以过硫酸铵为引发剂,在78~82℃条件下聚合,得到三元共聚苯丙乳液,用氨水调节PH值到8,再用吊白块去除残余单体;
s2:将三元共聚苯丙乳液加入搅拌釜进行搅拌;在搅拌釜中加入流平剂和遮盖剂制成涂料;
s3:将醇醚羧酸盐溶于少量热水,然后缓缓加入搅拌条件下的搅拌釜中搅拌均匀;
s4:十六烷基三甲基氯化铵加入搅拌釜中搅拌至完全溶解,完成抗菌防霉涂料的制备。
3.根据权利要求2所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
所述步骤s1中苯乙烯需去除阻聚剂,去除阻聚剂的步骤为:用浓度为10%氢氧化钠水溶液加入苯乙烯单体中搅拌20分钟,静置,待水和苯乙烯单体分层后除去水。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
所述步骤s1中的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠,保护胶为聚丙烯酸钠。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
所述步骤s1中丙烯酸含量为8%;丙烯酸丁酯含量为20%;苯乙烯含量为22%;乳化剂含量为10%;保护胶含量为10%;过硫酸铵的含量是1%;其余为水。
6.根据权利要求2所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
s2步骤中加入搅拌釜进行搅拌的三元共聚苯丙乳液为玻璃化温度10℃的三元共聚苯丙乳液。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
所述步骤s2中的流平剂为丙二醇,遮盖剂为二氧化钛。
8.根据权利要求2所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
所述步骤s3和s4中加入的醇醚羧酸盐和十六烷基三甲基氯化铵加入量的重量比为1:1。
9.根据权利要求8所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
所述步骤s3中醇醚羧酸盐浓度为2‰~1%;
所述醇醚羧酸盐的加入量占所有组分总质量的比例最低为2‰。
10.根据权利要求9所述的一种抗菌防霉涂料,其特征在于:
所述醇醚羧酸盐的加入量占所有组分总质量的比例为2‰~1%。
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