一种高耐久纳米复合抗菌油漆的制备方法与流程

1.本发明涉及油漆制备技术领域，尤其涉及一种高耐久纳米复合抗菌油漆的制备方法。


背景技术：

2.油漆是一种流动或粉末状态的物质，能够均匀地覆盖和良好地附着在物体表面形成固体薄膜。若按照成膜物质和颜料的分散状态分类，有溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料、高能射线固化涂料等。随着社会的发展，人们的日常生活及建筑物、船舶、循环冷却水等很多领域都存在着抗菌需求。
3.中国发明专利(公开号：cn112552806a)公开了一种高耐久纳米复合抗菌油漆的制备方法，该专利通过添加改性纳米二氧化钛溶胶，制备一种高耐久纳米复合抗菌油漆，纳米二氧化钛溶胶具有光催化、强紫外线吸收力、表面活性大、比表面积大、容易制备、热导性好等优点，纳米二氧化钛在紫外光激发的作用下可以氧化和还原空气中的水和部分有机物等物质，可以使油漆具有良好的抗菌防霉功效，纳米二氧化钛溶胶还具有很高的化学稳定性、良好的耐热性以及较高的表面活性等，纳米二氧化钛溶胶的光催化效应是基于对有机物的分解，将有机物氧化分解为二氧化碳、水等，可以有效提高油漆的耐久性。
4.但上述专利存在以下缺点：1、上述专利虽然能起到部分抗菌的功能，但油漆中缺乏含有抗菌的成分，遇到潮湿等不确定环境中，其抗菌效果不是很理想；2、油漆在制备的过程中，需要反复对其进行搅拌，使得达到更优的混合效果，但其缺乏有效的搅拌装置，其油漆在搅拌过程中易吸附在装置内壁，不方便对其进行有效的搅拌刮壁。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的现有油漆抗菌效果不佳及制备时搅拌不均匀的缺点，而提出的一种高耐久纳米复合抗菌油漆的制备方法。
6.为了解决现有技术存在的现有油漆抗菌效果不佳及制备时搅拌不均匀的问题，本发明采用了如下技术方案：
7.一种高耐久纳米复合抗菌油漆的制备方法，具体制备步骤为：
8.s1、纳米复合抗菌油漆包括纳米复合抗菌剂、有机硅改性醇酸树脂乳液、改性纳米二氧化钛溶液、钛白粉、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、二甲胺、离子水；并依次按重量比例进行称量，纳米复合抗菌剂5～20％、有机硅改性醇酸树脂乳液22～35％、改性纳米二氧化钛溶液8～20％、钛白粉5～12％、羧甲基纤维素钠2～10％、甲基纤维素1～5％、二甲胺1～5％、离子水10～40％，上述组分之和100％；
9.s2、将纳米复合抗菌剂、离子水加入制备容器内，并保持65-75℃恒温状态下进行搅拌10-20min，而后紧接着将羧甲基纤维素钠、甲基纤维素加入制备容器中继续进行恒温搅拌10-20min，继而形成果冻状流体；
10.s3、将有机硅改性醇酸树脂乳液、改性纳米二氧化钛溶液加入制备容器内，并保持
15-30℃常温状态下进行均匀搅拌10-20min，而后紧接着将钛白粉、二甲胺加入制备容器内继续进行常温搅拌10-20min，继而得到纳米复合抗菌油漆。
11.优选地，所述纳米复合抗菌剂包括氮改性耐米氧化锌和硝酸银，所述硝酸银负载在氮改性耐米氧化锌上。
12.优选地，所述氮改性耐米氧化锌的颗粒径为1-100nm，其中氮改性耐米氧化锌和硝酸银的质量比为1:(0.01-0.03)。
13.优选地，所述有机硅改性醇酸树脂乳液包括亚麻油、乙二酸、邻苯二甲酸酐、苯乙烯、偏苯三酸酐、去离子水；所述亚麻油、乙二酸、邻苯二甲酸酐、苯乙烯、偏苯三酸酐、去离子水的质量比为14:4:2:3:1:20。
14.优选地，所述改性纳米二氧化钛溶液包括钛酸四丁酯、乙酸、乙烯基三甲氧基硅烷、去离子水，所述钛酸四丁酯、乙酸、乙烯基三甲氧基硅烷、去离子水的质量比为5:15:1:20。
15.优选地，所述制备容器包括底板，所述底板的顶面中部设有固定环，所述固定环的顶端口内设有轴承环，所述轴承环的内部设有搅拌筒，所述搅拌筒的底部内设有电控加热盘，所述底板的顶面一侧设有侧板，所述侧板的顶面设有横板，所述横板的顶面中部设有固定轴承，所述固定轴承的内部插设有主轴，所述主轴的底端部延伸至搅拌筒内设有一对刮板，所述主轴的两侧设有一对行星轴，每根所述行星轴的底端部均延伸至搅拌筒内，每根所述行星轴的下半段部分均设有若干对搅拌桨，所述主轴通过行星啮合机构与一对行星轴啮合连接。
16.优选地，所述行星啮合机构包括固定齿轮、行星齿轮，所述横板的底面设有外环，所述外环的底端口内设有内环，所述主轴的中上部依次套设有固定齿轮、限位盘，所述限位盘与内环同心平齐设置，所述外环的内壁设有内齿轮环，每根所述行星轴的顶端部均延伸至外环内并套设有行星齿轮，每个所述行星齿轮均依次与固定齿轮、内齿轮环啮合连接。
17.优选地，所述侧板与固定环之间设有伺服电机，所述伺服电机的底部与底板的顶面固接，所述伺服电机的电机轴端部设有联动轴，所述横板的顶面左侧设有联动轴承，所述联动轴的顶端部贯穿联动轴承并延伸至横板的上方。
18.优选地，所述联动轴的底端部套设有联动齿轮，所述搅拌筒的中下部套设有外齿轮环，所述联动齿轮与外齿轮环啮合连接。
19.优选地，所述联动轴的顶端部套设有第一皮带轮，所述主轴的顶端部套设有第二皮带轮，所述第一皮带轮通过驱动皮带与第二皮带轮进行传动连接。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、在本发明中，通过对纳米复合抗菌油漆的改进配比，并增加纳米复合抗菌剂，纳米复合抗菌剂融合了纳米银与纳米氧化锌的优点，使油漆中的抗菌性能得到进一步增加，抗菌效果更安全、更稳定、更高效；
22.2、在本发明中，通过制备容器可控制搅拌筒进行反向转动，同步带动主轴、刮板进行转动，并带动行星轴、搅拌桨进行行星转动，通过搅拌桨与刮板的配合使用，提高了油漆制备时搅拌的均匀性；
23.综上所述，本发明解决了现有油漆抗菌效果不佳及制备时搅拌不均匀的问题，且整体结构设计紧凑，增强了油漆的抗菌性能，提高了油漆制备时搅拌的均匀性。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
25.图1为本发明的纳米复合抗菌油漆组分配比及抗菌试验数据表；
26.图2为本发明的制备容器的主视图；
27.图3为本发明的制备容器的主视剖面图；
28.图4为本发明的啮合机构剖面示意图；
29.图中序号：底板1、固定环11、搅拌筒12、电控加热盘13、外齿轮环14、侧板2、横板21、外环22、内环23、主轴24、刮板25、行星轴26、搅拌桨27、伺服电机3、联动轴31、联动齿轮32、驱动皮带33、固定齿轮34、限位盘35、行星齿轮36、内齿轮环37。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.实施例一：本实施例提供了一种高耐久纳米复合抗菌油漆的制备方法，参见图1-4，具体的，具体制备步骤为：
32.s1、纳米复合抗菌油漆包括纳米复合抗菌剂、有机硅改性醇酸树脂乳液、改性纳米二氧化钛溶液、钛白粉、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、二甲胺、离子水；并依次按重量比例进行称量，纳米复合抗菌剂5～20％、有机硅改性醇酸树脂乳液22～35％、改性纳米二氧化钛溶液8～20％、钛白粉5～12％、羧甲基纤维素钠2～10％、甲基纤维素1～5％、二甲胺1～5％、离子水10～40％，上述组分之和100％，其中，纳米复合抗菌剂、有机硅改性醇酸树脂乳液、改性纳米二氧化钛溶液、钛白粉、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、二甲胺、离子水的最优质量比为17:30:15:10:4:2:2:20；
33.s2、将纳米复合抗菌剂、离子水加入制备容器内，并保持65-75℃恒温状态下进行搅拌10-20min，而后紧接着将羧甲基纤维素钠、甲基纤维素加入制备容器中继续进行恒温搅拌10-20min，继而形成果冻状流体；
34.s3、将有机硅改性醇酸树脂乳液、改性纳米二氧化钛溶液加入制备容器内，并保持15-30℃常温状态下进行均匀搅拌10-20min，而后紧接着将钛白粉、二甲胺加入制备容器内继续进行常温搅拌10-20min，继而得到纳米复合抗菌油漆。
35.在具体实施过程中，纳米复合抗菌剂包括氮改性耐米氧化锌和硝酸银，硝酸银负载在氮改性耐米氧化锌上，氮改性耐米氧化锌的颗粒径为1-100nm，其中氮改性耐米氧化锌和硝酸银的质量比为1:(0.01-0.03)。
36.在具体实施过程中，有机硅改性醇酸树脂乳液包括亚麻油、乙二酸、邻苯二甲酸酐、苯乙烯、偏苯三酸酐、去离子水；亚麻油、乙二酸、邻苯二甲酸酐、苯乙烯、偏苯三酸酐、去离子水的质量比为14:4:2:3:1:20；改性纳米二氧化钛溶液包括钛酸四丁酯、乙酸、乙烯基三甲氧基硅烷、去离子水，钛酸四丁酯、乙酸、乙烯基三甲氧基硅烷、去离子水的质量比为5:15:1:20。
37.实施例二：在实施例一中，还存在纳米复合抗菌油漆搅拌不均匀的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
38.在具体实施过程中，如图2和图4所示，制备容器包括底板1，底板1的顶面中部设有固定环11，固定环11的顶端口内设有同心固接的轴承环，轴承环的内部设有顶面敞口的搅拌筒12，搅拌筒12的底部内设有电控加热盘13，电控加热盘13的型号为dgljl1400，启动电控加热盘13，在电控加热盘13的加热作用下，使得搅拌筒12内的温度保持65-75℃的恒温加热状态下，或者停止电控加热盘13工作，使得搅拌筒12内的温度保持15-30℃常温状态下；
39.底板1的顶面一侧设有垂直固接的侧板2，侧板2的顶面设有横向固接的横板21，横板1的顶面中部设有贯穿固接的固定轴承，固定轴承的内部插设有竖向贯穿的主轴24，主轴24的底端部延伸至搅拌筒12内设有一对刮板25，主轴24的两侧设有一对行星轴26，每根行星轴26的底端部均延伸至搅拌筒12内，每根行星轴26的下半段部分均设有若干对搅拌桨27，主轴24通过行星啮合机构与一对行星轴26啮合连接，把纳米复合抗菌油漆依次安装重量比例进行称量，而后加入搅拌筒12内进行搅拌作业。
40.在具体实施过程中，如图3和图4所示，行星啮合机构包括固定齿轮34、行星齿轮36，横板21的底面设有外环22，外环22的底端口内设有同心固接的内环23，主轴24的中上部依次套设有同心固接的固定齿轮34、限位盘35，限位盘35与内环23同心平齐设置，外环22的内壁设有同心固接的内齿轮环37，每根行星轴26的顶端部均延伸至外环22内并套设有同心固接的行星齿轮36，每个行星齿轮36均依次与固定齿轮34、内齿轮环37啮合连接，由于行星齿轮36同步与固定齿轮34、内齿轮环37啮合作用，使得固定齿轮34啮合带动行星轴26、搅拌桨27进行行星转动。
41.在具体实施过程中，如图2和图3所示，侧板2与固定环11之间设有输出端朝上的伺服电机3，伺服电机3的型号为r88m-ke10030h-s2，伺服电机3的底部与底板1的顶面固接，伺服电机3的电机轴端部设有同轴联接的联动轴31，横板21的顶面左侧设有贯穿固接的联动轴承，联动轴31的顶端部贯穿联动轴承并延伸至横板21的上方，伺服电机3的电机轴带动联动轴31、联动齿轮32、第一皮带轮同步转动；
42.联动轴31的底端部套设有同心固接的联动齿轮32，搅拌筒12的中下部套设有同心固接的外齿轮环14，联动齿轮32与外齿轮环14啮合连接，联动齿轮32啮合带动外齿轮环14、搅拌筒12沿着轴承环进行反向缓慢转动；联动轴31的顶端部套设有同心固接的第一皮带轮，主轴24的顶端部套设有同心固接的第二皮带轮，第一皮带轮通过驱动皮带与第二皮带轮进行传动连接，第一皮带轮通过驱动皮带33带动第二皮带轮主轴24、固定齿轮34、限位盘35、刮板25进行转动，使得刮板25沿着搅拌筒12内底壁进行转动。
43.制备容器的工作原理及操作方法如下：
44.步骤一，启动电控加热盘13，在电控加热盘13的加热作用下，使得搅拌筒12内的温度保持65-75℃的恒温加热状态下，或者停止电控加热盘13工作，使得搅拌筒12内的温度保持15-30℃常温状态下；
45.步骤二，启动伺服电机3，伺服电机3的电机轴带动联动轴31、联动齿轮32、第一皮带轮同步转动，联动齿轮32啮合带动外齿轮环14、搅拌筒12沿着轴承环进行反向缓慢转动；
46.步骤三，第一皮带轮通过驱动皮带33带动第二皮带轮主轴24、固定齿轮34、限位盘35、刮板25进行转动，使得刮板25沿着搅拌筒12内底壁进行转动，由于行星齿轮36同步与固定齿轮34、内齿轮环37啮合作用，使得固定齿轮34啮合带动行星轴26、搅拌桨27进行行星转动；
47.步骤四，把纳米复合抗菌油漆依次安装重量比例进行称量，而后加入搅拌筒12内进行搅拌作业，其搅拌操作方法如上述s1-s3的步骤，进而制得纳米复合抗菌油漆。
48.本发明解决了现有油漆抗菌效果不佳及制备时搅拌不均匀的问题，且整体结构设计紧凑，增强了油漆的抗菌性能，提高了油漆制备时搅拌的均匀性。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。