一種抗菌納米涂料、制備方法及抗菌納米涂料涂布的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗菌納米涂料、制備方法及抗菌納米涂料涂布。該涂料包含如下重量百分比的各組分：水性丙烯酸樹脂20～40％、水性氨基樹脂10～20％、納米ATO分散體15～30％、納米LaB6分散體5～10％、納米WO3分散體5～15％、流平劑0.5～1％、消泡劑0.5～1％、去離子水10～20％、納米稻殼?納米銀分散體0.5～1％，其中所述的納米稻殼與納米銀的質(zhì)量比為(20～50)：1。本發(fā)明采用稻殼作為組分原料，來源廣，相比石墨烯價格便宜，大大降低了生產(chǎn)成本，可以起到了抗菌作用，其中的少量顆粒碳和二氧化硅起到骨架的作用，提高了涂料的沖擊強(qiáng)度。
【專利說明】
一種抗菌納米涂料、制備方法及抗菌納米涂料涂布
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于功能性材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用廣泛的抗菌納米涂料及其制 備方法，還涉及一種基于該抗菌納米涂料的涂布。
【背景技術(shù)】
[0002] 涂料是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的材料之一，涂飾于物體表面能與基體材料很好粘 結(jié)并形成完整而堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料，由于涂料的特殊作用較多，因而涂料品種繁多。
[0003] 目前在市場上銷售的化工部已頒發(fā)型號的涂料就多達(dá)近千種，其中可以根據(jù)功能 進(jìn)行分類，抗菌涂料其中的一種，具有良好的抗菌效果而被廣泛使用，例如中國發(fā)明專利 (CN105419495A)公開了一種具有阻燃抗菌功能的建筑涂料，由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成： 錯研^土48~52份、聚丙稀酰胺50~54份、鄰苯二甲酸二丁酯46~50份、氯化石錯50~54份、 鋅粉46~50份、鄰苯二甲酸酐50~54份、納米二氧化鋁46~50份、醋酸纖維素52~56份、羥 丙基甲基纖維素46~50份、乙二酸聚酯50~54份、乙二酸聚酯46~50份、氯菊酯50~54份、 磷酸三丁氧基乙酯46~50份、聚乙烯醇縮丁醛50~54份、百菌清46~50份、硬脂酸鋅50~54 份、二甘醇丁醚46~50份、珍珠巖粉50~54份、水1000~2000份。本產(chǎn)品雖然具有較為優(yōu)越 的阻燃、耐酸堿、防水抗菌性能，適合在建筑領(lǐng)域使用，改善了產(chǎn)品性能，但是該涂料的組分 多達(dá)19種，組分較為復(fù)雜，且本
【申請人】通過實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行論證后，發(fā)現(xiàn)該種建筑涂料生產(chǎn)起來 也較為困難，因此實(shí)用性較差，無法進(jìn)行量產(chǎn)。
[0004] 再如中國發(fā)明專利(CN105419495A)公開了一種石墨烯納米銀抗菌涂料，包括以下 成份:水、纖維素、潤濕劑、防凍劑、增稠劑、消泡劑、鈦白漿、填料漿、多功能胺助劑、乳液、殺 菌劑、成膜助劑、流平劑、抗甲醛助劑、含銀抗菌劑，所述含銀抗菌劑為石墨烯納米銀分散 液。雖然本發(fā)明通過改進(jìn)傳統(tǒng)的配方，在配方中加入特制石墨烯納米銀分散液，具有抗菌作 用，但是該發(fā)明采用的原料是石墨烯和納米銀，石墨烯目前使用更多是在航天或航空器材 上，原因是其價格昂貴，將其應(yīng)用到該發(fā)明的涂料，必然使其生產(chǎn)成本大大增加，降低了涂 料的市場需求。
[0005] 本發(fā)明的
【申請人】基于目前市場的抗菌涂料的應(yīng)用前景，通過積極探索，得出了本 發(fā)明的抗菌納米涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種抗菌納米涂料，組分簡單，降 低了生產(chǎn)成本;還提供了一種抗菌納米涂料的制備方法，工藝簡單，易于操作;還提供了一 種抗菌納米涂料涂布，使用方便，可以應(yīng)用在戶外的臨時設(shè)備上。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種抗菌納米涂料，其包含 如下重量百分比的各組分:水性丙烯酸樹脂20~40%、水性氨基樹脂10~20%、納米ΑΤ0分 散體15~30%、納米LaB 6分散體5~10%、納米W03分散體5~15%、流平劑0.5~1 %、消泡劑 0.5~1 %、去離子水10~20%、納米稻殼-納米銀分散體0.5~1 %，其中所述的納米稻殼與 納米銀的質(zhì)量比為(20~50): 1。
[0008] 優(yōu)選的，所述的水性丙烯酸樹脂選用耐候性好的水性環(huán)氧雜化丙烯酸樹脂、純硅 丙丙烯酸樹脂、水性有機(jī)硅接枝丙烯酸樹脂或改性丙烯酸樹脂的一種或幾種的組合;所述 的水性氨基樹脂選用甲醚化氨基樹脂或水性部醚化氨基樹脂。
[0009] 優(yōu)選的，所述的納米ΑΤ0分散體、納米LaB6分散體、納米W〇3分散體、納米稻殼-納米 銀分散體均選用粒徑為30~60nm、固含量為15~25%的納米水性漿料。
[0010] 優(yōu)選的，所述的流平劑選用水性丙烯酸酯共聚物、氟改性聚丙烯酸酯共聚物或聚 醚改性聚硅氧烷聚合物的一種或幾種的組合。
[0011]優(yōu)選的，所述的消泡劑選用水性非硅酮脂肪酸聚合物、改性聚丙烯酸聚合物、聚氧 乙烯醚或改性聚硅氧烷的一種或幾種的組合。
[0012] 優(yōu)選的，所述的納米ΑΤ0分散體、納米LaB6分散體、納米W〇3分散體、納米稻殼-納米 銀分散體，其包含如下重量百分比的各組分:納米粉體15~30%、潤濕分散劑2~12%、去離 子水60~70%，其中所述的潤濕分散劑為德國畢克化學(xué)BYKT90、埃夫科納的AFC0NA4560、路 博潤Solseperse 20000的一種或幾種的組合。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種抗菌納米涂料的制備方法，包括以下具體步驟：
[0014] 1)、制備四種納米分散體
[0015] a、依次(按重量百分比）加入組分量的去離子水、潤濕分散劑攪拌均勻，邊攪拌邊 緩慢加入納米粉體；
[0016] b、待粉體加完后高速分散30min，開啟納米研磨機(jī)，進(jìn)行循環(huán)研磨，間隔時間取樣 檢查，中位粒徑(D50)在40~80nm之間時，停機(jī)得到納米漿料，納米分散體顆粒粒度分布均 勻，且非常穩(wěn)定，常溫下保存期長，與大多成膜物質(zhì)均有良好的相容性；
[0017] 2)、制備抗菌納米涂料
[0018] a、把步驟1)中制得的納米稻殼-納米銀分散體、納米ΑΤ0分散體、納米LaB6分散體、 納米W〇3分散體，按組分重量百分比依次滴加到水性丙烯酸樹脂中，攪拌分散15~30min;
[0019] b、按組分比例加入水性氨基樹脂、流平劑、消泡劑和去離子水，攪拌混合均勻過濾 即制得抗菌納米涂料。
[0020] 本發(fā)明還提供了一種抗菌納米涂料涂布，該涂布包括基材和位于基材表面的抗菌 納米涂料層，該抗菌納米涂料層通過噴涂、浸涂或旋涂中的任意一種方案涂覆在基材表面， 其中所述的抗菌納米涂料層中的各種組分百分比為:水性丙烯酸樹脂20~40%、水性氨基 樹脂10~20%、納米ΑΤ0分散體15~30%、納米LaB 6分散體5~10%、納米W03分散體5~15%、 流平劑0.5~1 %、消泡劑0.5~1 %、去離子水10~20%、納米稻殼-納米銀分散體0.5~1 %， 其中所述的納米稻殼與納米銀的質(zhì)量比為(20~50): 1。
[0021] 優(yōu)選的，所述的基材是金屬、紙、玻璃和塑料中的任意一種。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)的有益效果至少包括以下幾個方面：
[0023] 1)本發(fā)明抗菌納米涂料的組分種類大大減少，相應(yīng)的制備方法工序簡便化，操作 方便快捷，提高了勞動效率，可以實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，降低了勞動強(qiáng)度，節(jié)約了人工勞動成本；
[0024] 2)本發(fā)明采用稻殼作為組分原料，來源廣，相比石墨烯價格便宜，大大降低了生產(chǎn) 成本;此外稻殼中含有一定量的殺菌物質(zhì)、碳和二氧化硅，通過研磨成納米顆粒添加到涂料 中，分散均勻，不僅起到了抗菌作用，其中的少量顆粒碳和二氧化硅起到骨架的作用，提高 了涂料的沖擊強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面就通過這個給出的實(shí)施例來對本發(fā)明抗菌納米涂料、制備方法及抗菌納米涂 料涂布進(jìn)行示例性說明。
[0026] 一種抗菌納米涂料，其包含如下重量百分比的各組分:水性丙烯酸樹脂20~40%、 水性氨基樹脂10~20%、納米ΑΤ0分散體15~30%、納米LaB6分散體5~10%、納米W〇3分散體 5~15 %、流平劑0.5~1 %、消泡劑0.5~1 %、去離子水10~20 %、納米稻殼-納米銀分散體 0.5~1%，其中所述的納米稻殼與納米銀的質(zhì)量比為(20~50): 1。
[0027] 作為優(yōu)選方案，所述的水性丙烯酸樹脂選用耐候性好的水性環(huán)氧雜化丙烯酸樹 月旨、純硅丙丙烯酸樹脂、水性有機(jī)硅接枝丙烯酸樹脂或改性丙烯酸樹脂的一種或幾種的組 合;所述的水性氨基樹脂選用甲醚化氨基樹脂或水性部醚化氨基樹脂。
[0028] 作為優(yōu)選方案，所述的納米ΑΤ0分散體、納米LaB6分散體、納米W03分散體、納米稻 殼-納米銀分散體均選用粒徑為30~60nm、固含量為15~25%的納米水性漿料。
[0029] 作為優(yōu)選方案，所述的流平劑選用水性丙烯酸酯共聚物、氟改性聚丙烯酸酯共聚 物或聚醚改性聚硅氧烷聚合物的一種或幾種的組合。
[0030] 作為優(yōu)選方案，所述的消泡劑選用水性非硅酮脂肪酸聚合物、改性聚丙烯酸聚合 物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷的一種或幾種的組合。
[0031] 作為優(yōu)選方案，所述的納米ΑΤ0分散體、納米LaB6分散體、納米W03分散體、納米稻 殼-納米銀分散體，其包含如下重量百分比的各組分:納米粉體15~30%、潤濕分散劑2~ 12 %、去離子水60~70 %，其中所述的潤濕分散劑為德國畢克化學(xué)BYKT90、埃夫科納的 AFC0NA4560、路博潤Sols印erse 20000的一種或幾種的組合。
[0032 ] -種抗菌納米涂料的制備方法，包括以下具體步驟：
[0033] 1)、制備四種納米分散體
[0034] a、依次(按重量百分比）加入組分量的去離子水、潤濕分散劑攪拌均勻，邊攪拌邊 緩慢加入納米粉體；
[0035] b、待粉體加完后高速分散30min，開啟納米研磨機(jī)，進(jìn)行循環(huán)研磨，間隔時間取樣 檢查，中位粒徑(D50)在40~80nm之間時，停機(jī)得到納米漿料，納米分散體顆粒粒度分布均 勻，且非常穩(wěn)定，常溫下保存期長，與大多成膜物質(zhì)均有良好的相容性；
[0036] 2)、制備抗菌納米涂料
[0037] a、把步驟1)中制得的納米稻殼-納米銀分散體、納米ΑΤ0分散體、納米LaB6分散體、 納米W〇3分散體，按組分重量百分比依次滴加到水性丙烯酸樹脂中，攪拌分散15~30min;
[0038] b、按組分比例加入水性氨基樹脂、流平劑、消泡劑和去離子水，攪拌混合均勻過濾 即制得抗菌納米涂料。
[0039] 作為上述抗菌納米涂料的應(yīng)用，將其制作成涂布，該涂布包括基材和位于基材表 面的抗菌納米涂料層，該抗菌納米涂料層通過噴涂、浸涂或旋涂中的任意一種方案涂覆在 基材表面，其中所述的抗菌納米涂料層中的各種組分百分比為:水性丙烯酸樹脂20~40%、 水性氨基樹脂10~20%、納米ΑΤ0分散體15~30%、納米LaB 6分散體5~10%、納米W03分散體 5~15 %、流平劑0.5~1 %、消泡劑0.5~1 %、去離子水10~20 %、納米稻殼-納米銀分散體 0.5~1%，其中所述的納米稻殼與納米銀的質(zhì)量比為(20~50): 1。
[0040]作為優(yōu)選方案，所述的基材是金屬、紙、玻璃和塑料中的任意一種。
[0041 ] 實(shí)施例1
[0042 ] -種抗菌納米涂料的制備方法，包括以下具體步驟：
[0043] 1)、制備納米分散體
[0044] a、納米ΑΤ0分散體制備工藝如下：去離子水66%，潤濕分散劑(T90)2%、潤濕分散 劑(AFC0NA4560)7 %、納米ΑΤ0粉體25%，依次加入組分量的去離子水、潤濕分散劑并攪拌均 勻，然后邊攪拌邊緩慢加入納米粉體，待粉體加完后高速分散30min，開啟納米研磨機(jī)，進(jìn)行 循環(huán)研磨，研磨時間大約為13~15h，得到中位粒徑在75nm左右、固含量為25 %的納米ΑΤ0分 散體；
[0045] b、納米稻殼-納米銀分散體制備工藝如下：去離子水64 %，潤濕分散劑（ΒΥΚ90) 2%、潤濕分散劑(AF⑶NA4560)7%、納米稻殼-納米銀粉體27%，其中納米稻殼與納米銀的 質(zhì)量比為20:1，依次加入組分量的去離子水、潤濕分散劑并攪拌均勻，然后邊攪拌邊緩慢加 入納米粉體，待粉體加完后高速分散30min，開啟納米研磨機(jī)，進(jìn)行循環(huán)研磨，研磨時間大約 為13~15h，得到中位粒徑在6 lnm左右、固含量為27 %的納米稻殼-納米銀分散體；
[0046] c、納米LaB6分散體制備工藝如下：去離子水71%、潤濕分散劑(T90)2%、潤濕分散 劑(AF4560)6%、納米LaB6粉體21 %，依次加入組分量的去離子水、潤濕分散劑并攪拌均勻， 然后邊攪拌邊緩慢加入納米粉體，待粉體加完后高速分散30min，開啟納米研磨機(jī)，進(jìn)行循 環(huán)研磨，研磨時間大約為13~15h，得到中位粒徑在63nm左右、固含量為21 %的納米LaB6分 散體；
[0047] d、納米W03分散體制備工藝如下：去離子水75%、潤濕分散劑（Solseperse20000) 5 %、納米W03粉體20 %，依次加入組分量的去離子水、潤濕分散劑并攪拌均勻，然后邊攪拌 邊緩慢加入納米粉體，待粉體加完后高速分散30min，開啟納米研磨機(jī)，進(jìn)行循環(huán)研磨，研磨 時間大約為13~15h，得到中位粒徑在75nm左右、固含量為20 %的納米W03分散體，依次（按 重量百分比）加入組分量的去離子水、潤濕分散劑攪拌均勻，邊攪拌邊緩慢加入納米粉體； [0048] 2)、制備抗菌納米涂料
[0049] a、在調(diào)漆桶中先加入水性環(huán)氧雜化丙烯酸樹脂，然后一邊攪拌一邊緩慢滴加步驟 1)中得到的納米稻殼-納米銀分散體、納米ΑΤ0分散體、納米LaB 6分散體、納米W03分散體，攪 拌分散20~30min;
[0050] b、按組分比例加入甲醚化氨基樹脂、流平劑、附著力促進(jìn)劑、消泡劑和去離子水， 攪拌混合均勻后過濾即制得抗菌納米涂料。
[0051 ]本實(shí)施例的抗菌納米涂料各組分的配比列于表1中。
[0052] 實(shí)施例2
[0053]本實(shí)施例步驟同實(shí)施例1的制備工藝，抗菌納米涂料各組分的配比列于表1中。 [0054] 實(shí)施例3
[0055] 本實(shí)施例步驟同實(shí)施例1的制備工藝，抗菌納米涂料各組分的配比列于表1中。
[0056] 實(shí)施例4
[0057]本實(shí)施例步驟同實(shí)施例1的制備工藝，抗菌納米涂料各組分的配比列于表1中。
[0058]表1納米透明隔熱涂料各組分的配比（重量百分比）
[0059]
[0060] 按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對本發(fā)明抗菌納米涂料的基本性能進(jìn)行檢測，測試結(jié)果如表2 所示。
[0061 ]表2抗菌納米涂料基本性能測試結(jié)果
[0062]
[0064]結(jié)合上述的性能參數(shù)，本
【申請人】對該發(fā)明的抗菌納米涂料及涂布進(jìn)行了系統(tǒng)的檢 測分析，通過分析得出，該涂料不僅保留了原有涂料的具體性能，同時增添了抗菌性能，此 外與現(xiàn)有技術(shù)中的涂料硬度相比，在沖擊強(qiáng)度和柔韌性方面的性能均有所提高，其中的少 量顆粒碳和二氧化硅起到骨架的作用，提高了涂料的沖擊強(qiáng)度。采用稻殼作為組分原料，來 源廣，相比石墨烯價格便宜，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0065]以上僅以舉例方式來詳細(xì)闡明本發(fā)明抗菌納米涂料、制備方法及抗菌納米涂料涂 布這些個例僅供說明本發(fā)明的原理及其實(shí)施方式之用，而非對本發(fā)明的限制，在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，所有等同 的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇并為本發(fā)明的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗菌納米涂料，其特征在于，其包含如下重量百分比的各組分:水性丙烯酸樹脂 20~40%、水性氨基樹脂10~20%、納米ΑΤΟ分散體15~30%、納米LaB 6分散體5~10%、納 米W〇3分散體5~15%、流平劑0.5~1 %、消泡劑0.5~1 %、去離子水10~20%、納米稻殼-納 米銀分散體〇. 5~1 %，其中所述的納米稻殼與納米銀的質(zhì)量比為(20~50): 1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌納米涂料，其特征在于，所述的水性丙烯酸樹脂選用耐候 性好的水性環(huán)氧雜化丙烯酸樹脂、純硅丙丙烯酸樹脂、水性有機(jī)硅接枝丙烯酸樹脂或改性 丙烯酸樹脂的一種或幾種的組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌納米涂料，其特征在于，所述的水性氨基樹脂選用甲醚化 氨基樹脂或水性部醚化氨基樹脂。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌納米涂料，其特征在于，所述的納米ΑΤΟ分散體、納米LaB6 分散體、納米W03分散體、納米稻殼-納米銀分散體均選用粒徑為30~60nm、固含量為15~ 25%的納米水性漿料。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌納米涂料，其特征在于，所述的流平劑選用水性丙烯酸酯 共聚物、氟改性聚丙烯酸酯共聚物或聚醚改性聚硅氧烷聚合物的一種或幾種的組合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌納米涂料，其特征在于，所述的消泡劑選用水性非硅酮脂 肪酸聚合物、改性聚丙烯酸聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷的一種或幾種的組合。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌納米涂料，其特征在于，所述的納米ΑΤΟ分散體、納米LaB6 分散體、納米W03分散體、納米稻殼-納米銀分散體，其包含如下重量百分比的各組分:納米 粉體15~30%、潤濕分散劑2~12%、去離子水60~70%，其中所述的潤濕分散劑為德國畢 克化學(xué)BYKT90、埃夫科納的AFC0NA4560、路博潤Sols印erse 20000的一種或幾種的組合。8. -種根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的抗菌納米涂料的制備方法，其特征在于，包括以 下具體步驟： 1)、制備四種納米分散體 a、 依次（按重量百分比）加入組分量的去離子水、潤濕分散劑攪拌均勻，邊攪拌邊緩慢 加入納米粉體； b、 待粉體加完后高速分散30min，開啟納米研磨機(jī)，進(jìn)行循環(huán)研磨，間隔時間取樣檢查， 中位粒徑(D50)在40~80nm之間時，停機(jī)得到納米漿料，納米分散體顆粒粒度分布均勻，且 非常穩(wěn)定，常溫下保存期長，與大多成膜物質(zhì)均有良好的相容性； 2 )、制備抗菌納米涂料 a、 把步驟1)中制得的納米稻殼-納米銀分散體、納米ΑΤΟ分散體、納米LaB6分散體、納米 W〇3分散體，按組分重量百分比依次滴加到水性丙烯酸樹脂中，攪拌分散15~30min; b、 按組分比例加入水性氨基樹脂、流平劑、消泡劑和去離子水，攪拌混合均勻過濾即制 得抗菌納米涂料。9. 一種抗菌納米涂料涂布，其特征在于，該涂布包括基材和位于基材表面的抗菌納米 涂料層，該抗菌納米涂料層通過噴涂、浸涂或旋涂中的任意一種方案涂覆在基材表面，其中 所述的抗菌納米涂料層中的各種組分百分比為:水性丙烯酸樹脂20~40 %、水性氨基樹脂 10~20 %、納米ΑΤΟ分散體15~30 %、納米LaB6分散體5~10 %、納米W03分散體5~15 %、流平 劑0.5~1 %、消泡劑0.5~1 %、去離子水10~20 %、納米稻殼-納米銀分散體0.5~1 %，其中 所述的納米稻殼與納米銀的質(zhì)量比為(20~50) :1。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗菌納米涂料涂布，其特征在于，所述的基材是金屬、紙、玻 璃和塑料中的任意一種。
【文檔編號】C09D5/14GK106085044SQ201610411886
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日 公開號201610411886.8, CN 106085044 A, CN 106085044A, CN 201610411886, CN-A-106085044, CN106085044 A, CN106085044A, CN201610411886, CN201610411886.8
【發(fā)明人】徐蘭
【申請人】馬鞍山博諾環(huán)?？萍加邢薰?br>