CN1935913B - 高光泽纳米抗菌涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高光泽纳米抗菌涂料，以重量计，该高光泽纳米抗菌涂料包括含量为30～50％的聚丙烯酸酯树脂、含量为0.6～35％的纳米颜料液、含量为0.05～2％的纳米银原液及余量的溶剂，其中，该纳米银原液为银离子分散在以甲苯为主的分散介质中形成，银以离子的形态存在。另，提供一种高光泽纳米抗菌涂料的制备方法，其包括如下步骤：以重量计，将占总体含量30～50％的聚丙烯酸酯树脂、占总体含量0.6～35％的纳米颜料液，占总体含量0.05～2％的纳米银原液依次加入预先加有溶剂的容器中，及搅拌，使其混合均匀。

Description

高光泽纳米抗菌涂料及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及一种涂料，尤其是关于一种适用环境广、具有高光泽及良好抗菌功效的纳米涂料及其制备方法。
【背景技术】
随着社会发展，人们的健康及环保意识不断增强。例如在表面涂装领域，仅美观与保护产品的涂层已越来越无法满足要求，人们还希望其同时能具有健康效能。
纳米粒子因其小尺寸效应及表面效应而具有独特的物理化学性能，且如将纳米粒子添加到材料中，所获材料的性能也会产生差异。纳米抗菌涂料就是其中一个例子。
现有的纳米抗菌涂料可分为两种，一是采用纳米二氧化钛或纳米氧化锌作为抗菌剂的光催化纳米抗菌涂料，另一种是采用纳米金属银作为抗菌剂的纳米抗菌涂料。
光催化纳米抗菌涂料在紫外光、氧、水等条件下具有良好的抗菌性能，但其应用受到紫外光、氧、水等条件的限制；纳米金属银抗菌作用受外界的影响小，因此其适用范围较广，然而纳米金属银在制备及使用过程易团聚、易氧化、易变色，这给制备及使用纳米金属银抗菌涂料增加了困难与限制。
有鉴于此，提供一种高光泽、适用环境广且抗菌效果良好的纳米涂料及其制备方法实为必需。
【发明内容】
本发明提供一种纳米涂料及其制备方法。
为实现上述内容，提供一种高光泽纳米抗菌涂料，以重量计，该高光泽纳米抗菌涂料包括含量为30～50％的聚丙烯酸酯树脂、含量为0.6～35％的纳米颜料液、含量为0.05～2％的纳米银原液及余量溶剂，其中，该纳米银原液为银离子分散在以甲苯为主的分散介质中形成，银以离子的形态存在。
另，提供一种高光泽纳米抗菌涂料的制备方法，其包括如下步骤：以重量计，将占总体含量30～50％的聚丙烯酸酯树脂、占总体含量0.6～35％的纳米颜料液，占总体含量0.05～2％的纳米银原液依次加入预先加有溶剂的容器中，及搅拌，使其混合均匀，其中，该纳米银原液中银为银离子分散在以甲苯为主的分散介质中形成，银以离子的形态存在。
与现有技术相比较，本发明的高光泽纳米抗菌涂料，其在聚丙烯酸酯中添加纳米颜料液及纳米银原液。该高光泽纳米抗菌涂料以纳米银原液中的银离子来抗菌，其受环境限制减小、抗菌效果好；且纳米银原液易于与其它组分混合及保存。另，纳米颜料液可降低涂料涂布的涂层表面粗糙度，加上聚丙烯酸酯具有的高透明度，从而使得该高光泽纳米抗菌涂料具有高光泽的性能。因此通过本发明所得的纳米涂料具有高光泽、适用环境广且抗菌效果良好的优点。
【具体实施方式】
本实施方式提供一种高光泽纳米抗菌涂料：以重量计，包括含量为30～50％的聚丙烯酸酯树脂、含量为0.6～35％的纳米颜料液、含量为0.05～2％的纳米银原液及余量溶剂。其中聚丙烯酸酯树脂含量优选为35～45％、纳米颜料液含量优选为0.6～27％、纳米银原液含量优选为0.05～1％。
该聚丙烯酸酯树脂为热可塑性树脂，其透明度高，该聚丙烯酸酯树脂结构式为：
Figure GA20189470200510037488601D00021
其中，R1、R2是碳原子数为1～4的烷链；n为重复链段，其值优选为150～600。
该纳米颜料液包括分散剂及颜料粒子，该颜料粒子分散在分散剂中，因此纳米颜料粒子稳定，并易于同其它组分混合。该纳米颜料粒子粒径为小于等于300纳米，其尺寸小，使得涂布该涂料的涂层表面粗糙度低，因此可形成较佳的反射面。该纳米颜料粒子可为碳黑、石墨等黑色颜料，优选为碳黑颜料。其中碳黑粒子粒径为10～137纳米。该颜料液的分散剂为乙二醇烷基醚或丙二醇烷基醚，优选为丙二醇甲基醚。该颜料液中颜料粒子的质量含量占颜料液5～20％。
该纳米银原液为银离子分散在以甲苯为主的分散介质中形成，银以离子的形态存在，其氧化能力比相应的纳米金属银高，因此更易于使其空间周围产生氧原子，其化学反应式为：
而氧原子的强氧化性可以杀菌；另，银离子在很低浓度下即可自由进入细胞膜，破坏细菌的细胞膜，并与细菌体内的酶蛋白的巯基(-SH)酵素迅速结合在一起，藉以降低其酵素活性阻断生化合成能力，而产生抑制细菌作用。另，相较于纳米二氧化钛与纳米氧化锌抗菌剂，银离子在无须紫外光的条件下即可抗菌。因此在涂料中添加纳米银原液，可以使其获得良好的抗菌性能且抗菌受环境的影响减小。该纳米银原液银离子浓度优选为100～1400毫克/立方米。
该溶剂为二甲苯(Xylene)、甲苯(Toluene)、丁醇(1-Butanol)、乙酸丁酯(Butyl Acetate)、醋酸-2-乙氧基乙酯(2-Ethoxyety Acetate)中的一种或几种组成。
本发明的高光泽纳米抗菌涂料的制备，是首先在常温下将重量含量占整个体系30～50％的聚丙烯酸酯树脂、0.6～35％的纳米颜料液及0.05～2％的纳米银原液依序添加到预先装入所需溶剂的反应器，并维持搅拌状态，使其混合均匀。该搅拌优选使用搅拌棒搅拌或搅拌桨搅拌，若溶剂量较多且整个体系量不大时，可以采用电磁搅拌或超声震荡搅拌。搅拌时间视体系总量而定，可为几个小时至一天以上。
本发明高光泽纳米抗菌涂料的第一实施例为：在含有35克溶剂的反应器中，其中溶剂重量组成比为二甲苯∶甲苯∶丁醇∶乙酸丁酯∶醋酸-2-乙氧基乙酯等于6∶9∶1∶2∶2，依次加入30克聚丙烯酸酯树脂，33克粒径为137纳米质量含量为15％的纳米碳黑颜料液，及2克浓度为1400毫克/立方米的纳米银原液，维持搅拌棒搅拌5个小时，使其充分混合均匀即可得产品。将所得的产品涂布于物体表面，低温热固化处理后即可得高光泽、适用环境广且抗菌效果良好的涂层。
本发明高光泽纳米抗菌涂料的第二实施例为：在含有44克溶剂的反应器中，其中溶剂重量组成比为二甲苯∶甲苯∶丁醇∶乙酸丁酯∶醋酸-2-乙氧基乙酯等于6∶9∶1∶2∶2，依次加入35克聚丙烯酸酯树脂，20克粒径为137纳米质量含量为15％的纳米碳黑颜料液，及1克浓度为1400毫克/立方米的纳米银原液，维持搅拌棒搅拌5个小时，使其充分混合均匀即可得产品。将所得的产品涂布于物体表面，低温热固化处理后即可得高光泽、适用环境广且抗菌效果良好的涂层。
本发明高光泽纳米抗菌涂料，以纳米银原液中的银离子来抗菌，其受环境限制减小、抗菌效果好；且纳米银原液易于同其它组分混合及保存。另，本发明的高光泽纳米抗菌涂料添加纳米颜料液，使得该涂料涂布的涂层表面粗糙度低，加上聚丙烯酸酯树脂具有的高透明度，暨而可获得高光泽的性能。因此通过本发明所得的高光泽纳米抗菌涂料具有高光泽、适用环境广且抗菌效果良好的优点。

Claims (11)

1.一种高光泽纳米抗菌涂料，以重量计，包括含量为30～50％的聚丙烯酸酯树脂、含量为0.6～35％的纳米颜料液、含量为0.05～2％的纳米银原液及余量的溶剂，其中，该纳米银原液为银离子分散在以甲苯为主的分散介质中形成，银以离子的形态存在。
2.如权利要求1所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该聚丙烯酸酯树脂结构式为：
Figure FA20189470200510037488601C00011
其中，R1、R2是碳原子数为1～4的烷链；n为重复链段，其值为150～600。
3.如权利要求1所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该聚丙烯酸酯树脂重量含量为35～45％。
4.如权利要求1所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该纳米颜料液包括颜料粒子及分散剂，颜料粒子包括碳黑及石墨，分散剂包括乙二醇烷基醚或丙二醇烷基醚。
5.如权利要求4所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该纳米颜料液中颜料粒子的质量含量占颜料液5～20％。
6.如权利要求4所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该颜料粒子粒径为10～137纳米。
7.如权利要求1所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该纳米颜料液重量含量为0.6～27％。
8.如权利要求1所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该纳米银原液重量含量为0.05～1％。
9.如权利要求1所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该纳米银原液中银离子浓度为100～1400毫克/立方米。
10.如权利要求1所述的高光泽纳米抗菌涂料，其特征在于，该溶剂为二甲苯、甲苯、丁醇、乙酸丁酯、醋酸-2-乙氧基乙酯中的一种或几种组成。
11.一种高光泽纳米抗菌涂料的制备方法，其包括如下步骤：
以重量计，将占总体含量30～50％的聚丙烯酸酯树脂、占总体含量0.6～35％的纳米颜料液，占总体含量0.05～2％的纳米银原液依次加入预先加有溶剂之容器中，及搅拌，使其混合均匀，其中，该纳米银原液中银为银离子分散在以甲苯为主的分散介质中形成，银以离子的形态存在。
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