一种长效抗菌抗病毒建筑涂料及制备方法与流程

本发明属于涂料，具体涉及一种长效抗菌抗病毒建筑涂料及制备方法。

背景技术：

1、研究表明，80％的常见感染(例如感冒、流感、腹泻等)是由于人们接触了受到污染的表面而传播的。抗菌抗病毒涂料是一种表面功能涂层，利用物理改性或化学变化，通过干扰细胞膜来阻止有害、致病微生物的生长，可发挥重要的维护健康和预防作用。近年来，抗菌抗病毒涂料的技术途径主要包括以下两种：添加型和合成结构型。其中添加无机抗菌抗病毒材料具有广谱性、长效性和安全性高等优点，且不会使细菌病毒产生耐药性，但存在成本较高、工艺复杂、部分产品抗菌病毒效果不够持久等问题。且无机抗菌剂在长期使用中存在损失问题，由于难以控制其释放剂量，多余的抗菌金属离子将对环境造成影响，如银离子的排放量在美国控制在50ppb以下。

2、季铵盐抗菌剂是一类价廉易得、抗菌效率较高的有机抗菌剂，通过将季铵盐前驱体接枝到乳液或树脂的结构之中，作为涂料体系的主成膜物质，其较高的含量也可以带来更强的功效，该种材料可以给涂层带来更好的持效性。以季铵盐改性的丙烯酸乳液制备的建筑涂料适合用于学校、办公楼、餐厅、医院等公共场所和家庭住宅楼等各种领域，长期保护人们免受致病微生物的侵害。

技术实现思路

1、本发明是为了解决现有技术中存在的涂料抗菌抗病毒效果差，不能有效抵御环境中存在的大量细菌病毒，不能长效保持抗病毒效果的缺陷而提出的，其目的是提供一种长效抗菌抗病毒建筑涂料及制备方法。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种长效抗菌抗病毒建筑涂料，所述涂料的组分和各组分的质量份数如下：

4、

5、

6、在上述技术方案中，所述长效抗菌抗病毒建筑涂料还包括0.2份～2份的增稠剂。

7、在上述技术方案中，所述无机抗菌材料为市售产品混合物，包括无机非金属矿物负载的纳米银、无机非金属矿物负载的纳米铜和无机非金属矿物负载的纳米二氧化钛。

8、在上述技术方案中，所述无机非金属矿物负载的纳米铜为以无机玻璃为载体的氧化亚铜，平均粒径为2～5微米；所述无机非金属矿物负载的纳米银为以磷酸锆为载体的纳米银，平均粒径为1-5微米；所述无机非金属矿物负载的纳米二氧化钛为以磷酸锆为载体的纳米二氧化钛，平均粒径为20～50纳米。

9、在上述技术方案中，所述氧化亚铜、纳米银和纳米二氧化钛的重量比为1：(0.5-1.5)：(0.5-2)。

10、在上述技术方案中，所述颜料为金红石型二氧化钛或锐钛型二氧化钛中的任意一种或两种组合。

11、在上述技术方案中，所述无机填料为滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土或重钙中的任意一种或几种组合。

12、在上述技术方案中，所述分散剂为市售聚氧乙烯醚类非离子分散剂。

13、在上述技术方案中，所述消泡剂为市售聚醚改性的有机硅消泡剂。

14、在上述技术方案中，所述成膜助剂为十二碳酸酯。

15、在上述技术方案中，所述增稠剂为市售聚氨酯类增稠剂或纤维素类增稠剂中的任意一种或两种组合。

16、在上述技术方案中，所述阳离子树脂乳液为季铵盐改性的丙烯酸乳液；所述阳离子树脂乳液的反应凝胶率小于0.5，乳液zeta电位值在40～60之间，其乳液涂膜的水滴接触角≥80°。

17、在上述技术方案中，所述阳离子树脂乳液的制备方法包括以下步骤：

18、(ⅰ)将去离子水和乳化剂混合，搅拌至乳化剂完全溶解后，加入第一混合单体，升温至80℃，缓慢滴加入引发剂水溶液，反应1h形成预乳化液；

19、所述第一混合单体由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙级酰氧乙基三甲基氯化铵组成；

20、(ⅱ)向步骤(ⅰ)所得预乳化液中同步缓慢滴加入第二混合单体和引发剂水溶液，保温反应3h，即得阳离子树脂乳液；

21、第二混合单体和引发剂水溶液从玻璃烧瓶的两边入口同时滴加，一边是混合单体，一边是引发剂水溶液，两边控制速度同时滴完；

22、所述第二混合单体由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙级酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸羟乙酯组成。

23、在上述技术方案中，所述乳化剂为十二烷基三甲基氯/溴化铵、十六烷基三甲基氯/溴化铵、辛集酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种或多种的混合物；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁酸二甲酯或过硫酸铵中的任意一种或多种的混合物。

24、在上述技术方案中，所述乳化剂和去离子水的质量比为1：(25～35)。

25、在上述技术方案中，所述乳化剂与步骤(ⅰ)中第一混合单体的质量比为1：(5-15)。

26、在上述技术方案中，所述步骤(ⅰ)中引发剂的加入质量与步骤(ⅰ)中第一混合单体的质量比为1：(200～400)。

27、在上述技术方案中，所述步骤(ⅱ)中引发剂的加入质量与步骤(ⅱ)中第二混合单体的质量比1：(200～400)。

28、在上述技术方案中，所述引发剂溶液的质量浓度为0.1％～10％。

29、在上述技术方案中，所述第一混合单体与第二混合单体的质量比为1:(1～5)。

30、在上述技术方案中，所述第一混合单体中甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙级酰氧乙基三甲基氯化铵的质量比为1：(0.5～5)：(0.01～0.5)。在上述技术方案中，所述所述第二混合单体中甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙级酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸羟乙酯的质量比为1：(0.5～5)：(0.01～0.5)：(0.1～1)：(0.1～1)。

31、一种长效抗菌抗病毒建筑涂料的制备方法，包括以下步骤：

32、(ⅰ)在干净的分散缸中投入去离子水、分散剂、无机抗菌材料、颜料和填料、消泡剂，在转速1500r/min～2500r/min下分散30min～45min，检测细度≤40μm得到组分a；

33、(ⅱ)在组分a中加入阳离子树脂乳液、成膜助剂、消泡剂，在转速500r/min～1000r/min下搅拌10min～15min，至涂料混合均匀，即得长效抗菌抗病毒建筑涂料。

34、在上述技术方案中，所述步骤(ⅰ)和(ⅱ)的混料过程中，根据产品实际情况以及应用建筑表面状态确定是否增加增稠剂。

35、本发明的有益效果是：

36、本发明提供了一种长效抗菌抗病毒建筑涂料及制备方法，所制备的建筑涂料具有良好的抗菌抗病毒效果，且能长期发挥作用，通过综合运用多种具有抗病毒作用的材料，以提高涂料的抗病毒效果，同时降低金属离子的释放用量，提高涂料的环保性和安全性；通过引用季铵盐改性的阳离子树脂乳液，将抗菌抗病毒功能性基团以化学键连接的方式固定在高分子树脂骨架或侧链上，涂料的抗菌抗病毒性能更加长久。

技术特征：

1.一种长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述涂料的组分和各组分的质量份数如下：

2.根据权利要求1所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述无机抗菌材料包括无机非金属矿物负载的纳米铜、无机非金属矿物负载的纳米银和无机非金属矿物负载的纳米二氧化钛。

3.根据权利要求2所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述无机非金属矿物负载的纳米铜为以无机玻璃为载体的氧化亚铜，平均粒径为2～5微米；所述无机非金属矿物负载的纳米银为以磷酸锆为载体的纳米银，平均粒径为1～5微米；所述无机非金属矿物负载的纳米二氧化钛为以磷酸锆为载体的纳米二氧化钛，平均粒径为20～50纳米。

4.根据权利要求3所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述氧化亚铜、纳米银和纳米二氧化钛的重量比为1：(0.5～1.5)：(0.5～2)。

5.根据权利要求1所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述颜料为金红石型二氧化钛或锐钛型二氧化钛中的任意一种或两种组合；所述无机填料为滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土或重钙中的任意一种或几种组合；所述分散剂为聚氧乙烯醚类非离子分散剂；所述消泡剂为聚醚改性的有机硅消泡剂；所述成膜助剂为十二碳酸酯。

6.根据权利要求1所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述阳离子树脂乳液为季铵盐改性的丙烯酸乳液；所述阳离子树脂乳液的反应凝胶率小于0.5，乳液zeta电位值在40～60之间，其乳液涂膜的水滴接触角≥80°。

7.根据权利要求6所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述阳离子树脂乳液的制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基三甲基氯/溴化铵、十六烷基三甲基氯/溴化铵、辛集酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种或多种的混合物；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁酸二甲酯或过硫酸铵中的任意一种或多种的混合物。

9.根据权利要求7所述的长效抗菌抗病毒建筑涂料，其特征在于：

10.一种长效抗菌抗病毒建筑涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种长效抗菌抗病毒建筑涂料及制备方法，建筑涂料由无机抗菌材料、阳离子树脂乳液、颜料、无机填料、去离子水、分散剂、消泡剂、增稠剂和成膜助剂混合而成。本发明以无机抗菌材料为功能填料，通过多种组分协同作用，具有安全高效广谱的抗菌抗病毒效果；以阳离子树脂乳液为成膜物质，具有长效快速抗菌抗病毒的特性，所获得的抗菌抗病毒建筑涂料抗菌剂添加量少，抗菌效果能长久保持，满足安全环保长效的需求，适合用于建筑外墙和室内涂装中。技术研发人员：蔡青青,史立平,何庆迪,孔志元,戚剑受保护的技术使用者：中海油常州涂料化工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13