一种环保抗菌涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，具体涉及一种环保抗菌涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对涂料产品的要求也越来越高。传统的涂料产品在长期使用过程中，易滋生细菌、霉菌等微生物，对人体健康产生潜在威胁。

2、现有的抗菌涂料产品虽然具有一定的抗菌性能，但往往含有有毒有害的抗菌剂，对人体和环境造成不良影响。因此，研发一种既具有优良抗菌性能又环保的涂料产品，具有重要的现实意义和广泛的应用前景。

3、鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

1、本发明提供一种环保抗菌涂料及其制备方法，所述的涂料具有优异的抗菌作用。

2、本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

3、一种环保抗菌涂料，包括以下重量份的组分：45~55份水性环氧乳液、14~18份改性贝壳粉、6~10份成膜助剂、3~6份颜料、2~4份润湿剂、0.2~0.8份流平剂、0.2~0.8份消泡剂、15~20份水；

4、所述成膜助剂包括含羟基的水性丙烯酸树脂和硅藻土，所述水性丙烯酸树脂、硅藻土的质量比为1：（0.2~0.5）。

5、本发明在水性环氧乳液中创造性的加入改性贝壳粉，显著的提高了抗菌作用，所述的成膜助剂包括含羟基的水性丙烯酸树脂和硅藻土，所述的含羟基的水性丙烯酸树脂具有丰富的官能团和相容性，能够提高硅藻土与改性贝壳粉在体系中的相容性，其通过其分子间的相互作用和官能团的反应，促进了涂料的固化，促进形成连续、均匀、致密的涂膜，且所述的水性丙烯酸树脂由于与改性贝壳粉中的二甲基二烯丙基氯化铵基团的电荷排斥作用，促进改性贝壳粉更多的向涂层表面迁移，使其更多的均匀分散在涂层的表面，更加有效的抗菌；所述的硅藻土具有微观孔隙结构，其可以吸附和固定涂料中的树脂分子和颜料，提高涂料与基材（涂料涂覆的基材）的结合力，使涂料更好的附着在基材上，促进形成更加稳定且更加平整光滑的涂膜，二者共同作用，有效的促进形成平整光滑、连续、均匀、致密的涂膜，提高配方体系间各原料的相容性，促进改性贝壳粉更多的迁移至表面，从而采用本发明的特定的成膜助剂，能够在一定的程度上提高抗菌作用（间接性），另外本发明的成膜助剂不采用传统的醚类和醇类，降低了挥发性有机物的释放，voc排放量低。

6、作为本发明的优选实施方案，包括以下重量份的组分：50份水性环氧乳液、16份改性贝壳粉、8份成膜助剂、4份颜料、3份润湿剂、0.5份流平剂、0.5份消泡剂、18份水。

7、作为本发明的优选实施方案，所述水性环氧乳液的固含量为52~53%，环氧当量为950~1050g/eq。

8、作为本发明的优选实施方案，所述含羟基的水性丙烯酸树脂的固含量为37~39%；所述含羟基的水性丙烯酸树脂在25℃下的粘度为700~2000mpa·s，所述含羟基的水性丙烯酸树脂的羟基含量为4.6~4.8wt%。

9、作为本发明的优选实施方案，所述改性贝壳粉的制备方法为：

10、（1）将牡蛎壳粉碎至50~400目，得到贝壳粉，将贝壳粉煅烧，得到煅烧贝壳粉；

11、（2）将煅烧贝壳粉加入到硝酸溶液中，分散均匀，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，得到第一混合液；

12、（3）将二甲基二烯丙基氯化铵加入到水中，分散均匀，得到改性液；

13、（4）将改性液滴入第一混合液中，搅拌均匀，过滤，干燥，得到前驱体，将前驱体置于无氧环境下辐照，得到改性贝壳粉。

14、本发明创造性的对贝壳粉进行活化处理，硅烷处理，而后将二甲基二烯丙基氯化铵吸附在贝壳粉表面，经过辐照，使其接枝到贝壳粉的表面，所述的二甲基二烯丙基氯化铵的接枝，有效的改善了贝壳粉在体系中的相容性，促进其更多的迁移至表面，使其能够均匀的分散在体系中，且所述的二甲基二烯丙基氯化铵的接枝，更进一步的改善了抗菌作用，将无机抗菌与有机抗菌结合，协同抗菌。

15、作为本发明的优选实施方案，所述煅烧温度为150~200℃，煅烧时间为0.5~2h。

16、作为本发明的优选实施方案，所述硝酸溶液的浓度为1~4mol/l；

17、所述煅烧贝壳粉、硝酸溶液、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：（4~10）：（0.01~0.04）。

18、作为本发明的优选实施方案，所述二甲基二烯丙基氯化铵、水的质量比为1：（4~10）。

19、所述改性液、第一混合液的质量比为1：（4~6）。

20、作为本发明的优选实施方案，所述辐照的剂量率为40~50kgy/h，辐照时间为3~5h。

21、作为本发明的优选实施方案，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，具有代表性的消泡剂为byk066n。

22、作为本发明的优选实施方案，所述流平剂为有机硅双生结构表面活性剂，具有代表性的流平剂为tego-4100。

23、作为本发明的优选实施方案，所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物型润湿剂，具有代表性的润湿剂为wet 280。

24、作为本发明的优选实施方案，所述颜料为炭黑、钛白、氧化铁、氧化铁棕、氧化钴、酞青蓝、氧化铁黄、氧化铁红中的至少一种。

25、本发明还提供了一种环保抗菌涂料的制备方法，包括以下步骤：

26、将水性环氧乳液、改性贝壳粉、硅藻土、颜料、润湿剂、水混合均匀，研磨至粒度至40μm以下，再加入水性丙烯酸树脂、流平剂、消泡剂，混合均匀，得到环保抗菌涂料。

27、本发明的有益效果：本发明在水性环氧乳液中创造性的加入改性贝壳粉，显著的提高了抗菌作用，所述的成膜助剂包括含羟基的水性丙烯酸树脂和硅藻土，所述的含羟基的水性丙烯酸树脂具有丰富的官能团和相容性，能够提高硅藻土与改性贝壳粉在体系中的相容性，其通过其分子间的相互作用和官能团的反应，促进了涂料的固化，促进形成连续、均匀、致密的涂膜，且所述的水性丙烯酸树脂由于与改性贝壳粉中的二甲基二烯丙基氯化铵基团的电荷排斥作用，促进改性贝壳粉更多的向涂层表面迁移，使其更多的均匀分散在涂层的表面，更加有效的抗菌；所述的硅藻土具有微观孔隙结构，其可以吸附和固定涂料中的树脂分子和颜料，提高涂料与基材（涂料涂覆的基材）的结合力，使涂料更好的附着在基材上，促进形成更加稳定且更加平整光滑的涂膜，二者共同作用，有效的促进形成平整光滑、连续、均匀、致密的涂膜，提高配方体系间各原料的相容性，促进改性贝壳粉更多的迁移至表面，从而采用本发明的特定的成膜助剂，能够在一定的程度上提高抗菌作用（间接性），另外本发明的成膜助剂不采用传统的醚类和醇类，降低了挥发性有机物的释放，voc排放量低。

技术特征：

1.一种环保抗菌涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：45~55份水性环氧乳液、14~18份改性贝壳粉、6~10份成膜助剂、3~6份颜料、2~4份润湿剂、0.2~0.8份流平剂、0.2~0.8份消泡剂、15~20份水；

2.根据权利要求1所述的环保抗菌涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：50份水性环氧乳液、16份改性贝壳粉、8份成膜助剂、4份颜料、3份润湿剂、0.5份流平剂、0.5份消泡剂、18份水。

3.根据权利要求1所述的环保抗菌涂料，其特征在于，所述水性环氧乳液的固含量为52~53%，环氧当量为950~1050g/eq。

4.根据权利要求1所述的环保抗菌涂料，其特征在于，所述含羟基的水性丙烯酸树脂的固含量为37~39%；所述含羟基的水性丙烯酸树脂在25℃下的粘度为700~2000mpa·s，所述含羟基的水性丙烯酸树脂的羟基含量为4.6~4.8wt%。

5.根据权利要求1所述的环保抗菌涂料，其特征在于，所述改性贝壳粉的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的环保抗菌涂料，其特征在于，所述煅烧温度为150~200℃，煅烧时间为0.5~2h。

7.根据权利要求5所述的环保抗菌涂料，其特征在于，所述硝酸溶液的浓度为1~4mol/l；

8.根据权利要求5所述的环保抗菌涂料，其特征在于，所述二甲基二烯丙基氯化铵、水的质量比为1：（4~10）；

9.根据权利要求5所述的环保抗菌涂料，其特征在于，所述辐照的剂量率为40~50kgy/h，辐照时间为3~5h。

10.权利要求1~9任一所述的环保抗菌涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明属于涂料技术领域，本发明具体公开了一种环保抗菌涂料及其制备方法，包括以下重量份的组分：45~55份水性环氧乳液、14~18份改性贝壳粉、6~10份成膜助剂、3~6份颜料、2~4份润湿剂、0.2~0.8份流平剂、0.2~0.8份消泡剂、15~20份水；所述成膜助剂包括含羟基的水性丙烯酸树脂和硅藻土，所述水性丙烯酸树脂、硅藻土的质量比为1：（0.2~0.5）。所述的涂料具有优异的抗菌作用。技术研发人员：林润强,陈国强受保护的技术使用者：广东东方一哥新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12