一种抗菌抗污的环保水性涂料的制备工艺及其应用的制作方法

本发明属于涂料，具体涉及一种抗菌抗污的环保水性涂料的制备工艺及其应用。

背景技术：

1、由于pvc可以提供多种颜色和纹理选择，如木纹、石纹或其他设计，从而增强家具的外观美感，使其更加符合不同的装饰风格，因此家具表面装饰包覆pvc得到了广泛的应用。通常还需要pvc表面涂上涂料，主要起着抗污、耐摩擦的作用。传统的pvc表面的涂料中含有大量有机溶剂，不环保，对人体也有危害。水性涂料是以水代替传统涂料中的有机溶剂作为分散介质的高分子材料，具有无毒无污染、不燃不爆和成本低等优点。但目前用于pvc表面的水性涂料在实际应用中也存在一些问题：(1)附着力问题：由于pvc表面光滑且非极性，水性涂料可能难以在其上形成良好的附着力，可能导致涂层剥落或脱落；(2)抗机械性能：水性涂料在pvc表面上形成的涂层可能不如溶剂型涂料坚硬，对抗机械磨损的抵抗力较弱，容易在使用过程中产生划痕或磨损；(3)抗菌、抗污性：家具在日常生活中使用时，经常会不经意间被记号笔等书写工具留下痕迹，特别是有小孩的家庭，水性涂料抗记号笔涂鸦的性较差，较难保持家具表面的整洁，抗菌效果也不理想。

2、因此，研发一款抗菌抗污、力学性能优异的环保水性涂料，具有极高的市场价值和广泛的应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种抗菌抗污的环保水性涂料的制备工艺及其应用。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种抗菌抗污的环保水性涂料的制备工艺，包括以下步骤：

4、(1)称取3-4质量份六亚甲基二异氰酸酯、1-2质量份聚乙二醇300、6-9质量份丁酮，混合均匀，升温至60-65℃，保温2-3h，继续加入4-5质量份聚醚多元醇、0.3-0.6质量份辛酸亚锡，在80-85℃下反应3-4h，降温至40-50℃，继续加入2-3质量份1,4-丁二醇、1-1.5质量份三乙胺混合均匀，升温至70-75℃，保温4-5h，冷却至室温得到聚氨酯树脂；

5、(2)将37-42质量份聚氨酯树脂、14-19质量份环氧树脂、5-8质量份改性贝壳粉、1-2份增稠剂、0.3-0.8质量份流平剂、1-2质量份成膜助剂和20-25质量份去离子水，混合均匀，得到环保水性涂料。

6、进一步地，所述聚醚多元醇为羟基数535mgkoh/g的聚醚三元醇、羟基数36-39mgkoh/g的聚醚二元醇、羟基数153-188mgkoh/g的聚醚二元醇以质量比1：0.2-0.5：1.5-1.8复配。

7、羟基数535mgkoh/g的聚醚三元醇，法国阿科玛，型号to330。羟基数36-39mgkoh/g的聚醚二元醇，徐州熠辉扬新材料有限公司，dl-3000d。羟基数153-188mgkoh/g的聚醚二元醇，济宁棠邑化工有限公司，hsh-310。

8、进一步地，所述环氧树脂为质量比1：1.3-1.5：0.4-0.7的环氧当量210-230g/mo l的环氧树脂、环氧当量176-184g/mo l的环氧树脂和环氧当量184-195g/mo l的环氧树脂。

9、环氧当量210-230g/mo l的环氧树脂，凤凰牌wsr 6101环氧树脂。

10、环氧当量176-184g/mo l的环氧树脂，凤凰牌e54环氧树脂。

11、环氧当量184-195g/mo l的环氧树脂，凤凰牌wsr 618环氧树脂。

12、家具表面装饰包覆的pvc上的耐磨涂料的应用是家具制造和维护中不可或缺的一环，它确保了家具不仅在视觉上令人满意，同时在实际使用中也能持久耐用，更是品质保证的一部分。聚氨酯涂料相比于其他类型的涂料耐磨性更好，常被称为“耐磨橡胶”，但是由于家具是日常生活中的必需品，每天都会频繁接触和使用，家具的外观直接影响室内装饰的整体效果和居住者的心情，对涂料的耐磨性要求更好，也可以延长家具的使用寿命，而现有的市售的聚氨酯涂料不能满足上述要求。本发明通过将自制的聚氨酯与环氧树脂复配，改善了水性涂料的耐磨性。分析是聚氨酯与环氧树脂可以形成更复杂的网络结构，改善交联密度。同时发明人发现此条件下改善了水性涂料的硬度。

13、进一步地，改性贝壳粉的制备方法为：

14、(1)将20-25质量份聚丙烯酸酯乳液、5-7质量份贝壳粉、100质量份水混合均匀，超声分散处理，得到混合物；

15、(2)将混合物搅拌并升温至93℃-95℃，保温反应3-4h，得到反应产物；

16、(3)将反应产物抽滤，将滤饼用去离子水洗涤后，在170℃-175℃干燥50-60min，粉碎，得到改性贝壳粉。

17、进一步地，超声分散处理的条件为：在35-40khz的条件下超声分散15-20min。

18、进一步地，聚丙烯酸酯乳液为山东力昂新材料科技有限公司的型号la6588的聚丙烯酸酯乳液。

19、进一步地，所述贝壳粉由三种不同粒径范围的贝壳粉组成，具体为：粒径50-200目、粒径400-600目、粒径1800-2000目的贝壳粉的质量比为1.3-1.5：1：0.4-0.6。

20、贝壳粉源自天然贝壳，通过高温煅烧、精细研磨等工艺加工而成，是一种含有天然防霉物质的材料。贝壳粉添加到本发明的水性涂料体系中，水性涂料的附着力不理想，无法良好地附着在pvc基材上。本发明通过对贝壳粉进行改性，提高了水性涂料在pvc上的附着力。分析是改性后的贝壳粉与本发明体系中组分相容性更好。同时发明人发现添加改性贝壳粉也改善了水性涂料的储存稳定性。进一步地，当使用三种不同粒径范围组成的贝壳粉，进行改性，可以提升水性涂料的抗霉菌性。分析是此条件下复配的贝壳粉可以调节细菌接触的表面积和形成更复杂的空隙结构，有助于更多地吸附和捕获细菌，从而提高抗菌效率。此条件下同时可以改善水性涂料的抗污性。

21、进一步地，成膜助剂为二丙二醇甲醚。cas登录号34590-94-8。

22、进一步地，所述流平剂为聚氨酯流变改性剂。北京东方辰诺化工科技有限公司，型号cn-2020。

23、进一步地，所述增稠剂为无溶剂聚氨酯增稠剂。法国高泰coatex聚氨酯增稠剂，型号coapur xs83。

24、本发明提供了所述的制备工艺制得的抗菌抗污的环保水性涂料应用，所述水性涂料用于喷涂于家具表面装饰包覆pvc的表面。

25、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：

26、1、本发明制得的环保水性涂料，对pvc板具有较强的附着力，漆膜的硬度高，耐磨性、抗菌抗污性好，贮存稳定性高。此外，本发明提供的水性涂料更加绿色、环保，具有广阔市场前景。

27、2、本发明通过将自制的聚氨酯与环氧树脂复配，改善了水性涂料的耐磨性。分析是聚氨酯与环氧树脂可以形成更复杂的网络结构，改善交联密度。同时发明人发现此条件下改善了水性涂料的硬度。

28、3、本发明通过对贝壳粉进行改性，提高了水性涂料在pvc上的附着力。同时发明人发现添加改性贝壳粉也改善了水性涂料的储存稳定性。

29、4、当使用三种不同粒径范围组成的贝壳粉，进行改性，可以提升水性涂料的抗霉菌性。同时可以改善水性涂料的抗污性。