一种防水性抗菌油漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及油漆制备技术领域，尤其涉及一种防水性抗菌油漆及其制备方法。


背景技术：

2.油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
3.由于油漆普遍运用在室外，且其作用为保护附着物，众所周知，在室外细菌以及真菌众多，经常侵蚀着油漆表面，使其表面产生腐烂或者起皮，严重影响着附着物的使用寿命以及美观。为此，我们提出了一种防水性抗菌油漆及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种防水性抗菌油漆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出在室外细菌以及真菌众多，经常侵蚀着油漆表面，使其表面产生腐烂或者起皮，严重影响着附着物的使用寿命以及美观的问题。
5.本发明提出了一种防水性抗菌油漆，其原料按重量的配方如下：油漆基体70-90份、防水复合物10-16份、纳米抗菌粒子10-16份、粘黏剂3-5份、固化剂3-5份、复合消泡剂3-5份、乳化剂3份。
6.本发明还提供了一种防水性抗菌油漆的制备方法，包括如下步骤：
7.s1、选取超声波分散机，并将足量的油漆基体置于其中，取纳米抗菌粒子超声分散在油漆基体中，初步搅拌后，超声分散10-20min；
8.s2、在步骤s1完成后，再次向其中添加防水复合物，并在40-45摄氏度的条件下高速搅拌30-50min，并在搅拌过程中，分批向其中添加复合消泡剂，以避免在搅拌过程中起泡；
9.s3、在s2完成后，取粘黏剂以及固化剂超声分散在油漆基体中，初步搅拌后，超声分散30-40min，即得到混合物；
10.s4、上述完成后，取出混合物，将混合物放置乳化机内，并在40摄氏度的条件下乳化5-10min，并在乳化过程中实时放入乳化剂，即为防水性抗菌油漆。
11.进一步优选的，在s2中的搅拌速率为2000～2500r/min。
12.进一步优选的，在s4中的乳化剂与油漆基体的摩尔质量比为1:10。
13.进一步优选的，所述纳米抗菌粒子具体为纳米氧化银材料制成。
14.进一步优选的，所述超声波分散机的超声波换能器的频率为30khz-60khz，功率为50w-150w；
15.超声分散的具体步骤如下：
16.(1)、在30khz、150w的条件下超声分散一定时间；
17.(2)、在40khz、100w的条件下超声分散一定时间；
18.(3)、在60khz、50w的条件下超声分散一定时间。
19.进一步优选的，所述的防水复合物具体为聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的混合物，且聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的摩尔质量比为10:5:5:2。
20.进一步优选的，在使用前，聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯需在纳米砂磨机内进行研磨，且研磨直径不大于100nm。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
22.1、本发明其在油漆基体的基础上，通过纳米氧化银材料的加入，可显著提高油漆的抗菌和杀菌性能，能够避免室外细菌或者真菌对油漆表面进行侵蚀，提高油漆的耐久性；
23.2、本发明其在油漆基体的基础上，通过聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的加入，使得该油漆具有优异的防水性能，能够有效避免雨水的侵蚀，在防水的同时，由于其中添加适量的纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑，能够有效防止油漆表面起皮，从而影响其的寿命；
24.3、本发明在制备油漆时，主要使用的手段为超声分散，该方法通过限定超声分散的时间、频率以及功率，能够使得各原料之间充分分散融合，从而保证了制备质量以及效率。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
26.实施例1
27.本发明提出了一种防水性抗菌油漆，其原料按重量的配方如下：油漆基体t3070份、防水复合物10份、纳米氧化银材料10份、粘黏剂3份、固化剂3份、复合消泡剂3份、乳化剂3份。
28.本发明还提供了一种防水性抗菌油漆的制备方法，包括如下步骤：
29.s1、选取超声波分散机，并将足量的油漆基体t30置于其中，取纳米氧化银材料超声分散在油漆基体t30中，初步搅拌后，超声分散10min，
30.所述超声波分散机的超声波换能器的频率为30khz-60khz，功率为50w-150w，超声分散的具体步骤如下：
31.(1)、在30khz、150w的条件下超声分散3min；
32.(2)、在40khz、100w的条件下超声分散3min；
33.(3)、在60khz、50w的条件下超声分散4min；
34.s2、在步骤s1完成后，再次向其中添加防水复合物，并在40摄氏度的条件下高速搅拌30min，且搅拌速率为2000～2500r/min，并在搅拌过程中，分批向其中添加复合消泡剂，以避免在搅拌过程中起泡；
35.s3、在s2完成后，取粘黏剂以及固化剂超声分散在油漆基体t30中，初步搅拌后，超声分散30min，即得到混合物，
36.所述超声波分散机的超声波换能器的频率为30khz-60khz，功率为50w-150w；超声分散的具体步骤如下：
37.(1)、在30khz、150w的条件下超声分散5min；
38.(2)、在40khz、100w的条件下超声分散10min；
39.(3)、在60khz、50w的条件下超声分散15min；
40.s4、上述完成后，取出混合物，将混合物放置乳化机内，并在40摄氏度的条件下乳化5min，并在乳化过程中实时放入乳化剂，且乳化剂与油漆基体t30的摩尔质量比为1:10，完成后取出阴凉下静置至室温，即得到防水性抗菌油漆。
41.所述的防水复合物具体为聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的混合物，且聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的摩尔质量比为10:5:5:2。
42.在使用前，聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯需在纳米砂磨机内进行研磨，且研磨直径不大于100nm。
43.测试油漆的抗菌性能：将该油漆涂覆在样片上，用薄膜密着法检测油漆的抗菌性能；为了体现纳米抗菌油漆的光谱抗菌性，选择了三种具有代表性的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌以及白色念珠菌；将配制的菌液均匀涂抹在样片的表面，用无菌塑料薄膜覆盖样片，然后放置在37℃、相对湿度为90％的恒温箱中培养24h；然后用pbs将各样片上的菌液淋洗下来，将脱洗液接种培养24h，观察结果并计算抗菌率。
44.测试后发现，阻燃抗菌油漆在24h后对大肠杆菌的抗菌率为99.5％，对金黄葡萄球菌的抗菌率为99.3％，对白色念珠菌的抗菌率为99.4％；本实施例制备的抗菌剂具有较高的抗菌性能。
45.实施例2
46.本发明提出了一种防水性抗菌油漆，其原料按重量的配方如下：油漆基体t3080份、防水复合物13份、纳米氧化银材料13份、粘黏剂4份、固化剂4份、复合消泡剂4份、乳化剂3份。
47.本发明还提供了一种防水性抗菌油漆的制备方法，包括如下步骤：
48.s1、选取超声波分散机，并将足量的油漆基体t30置于其中，取纳米氧化银材料超声分散在油漆基体t30中，初步搅拌后，超声分散15min，
49.所述超声波分散机的超声波换能器的频率为30khz-60khz，功率为50w-150w，超声分散的具体步骤如下：
50.(1)、在30khz、150w的条件下超声分散5min；
51.(2)、在40khz、100w的条件下超声分散5min；
52.(3)、在60khz、50w的条件下超声分散5min；
53.s2、在步骤s1完成后，再次向其中添加防水复合物，并在43摄氏度的条件下高速搅拌40min，且搅拌速率为2000～2500r/min，并在搅拌过程中，分批向其中添加复合消泡剂，以避免在搅拌过程中起泡；
54.s3、在s2完成后，取粘黏剂以及固化剂超声分散在油漆基体t30中，初步搅拌后，超声分散35min，即得到混合物，
55.所述超声波分散机的超声波换能器的频率为30khz-60khz，功率为50w-150w；超声分散的具体步骤如下：
56.(1)、在30khz、150w的条件下超声分散10min；
57.(2)、在40khz、100w的条件下超声分散10min；
58.(3)、在60khz、50w的条件下超声分散15min；
59.s4、上述完成后，取出混合物，将混合物放置乳化机内，并在40摄氏度的条件下乳化8min，并在乳化过程中实时放入乳化剂，且乳化剂与油漆基体t30的摩尔质量比为1:10，完成后取出阴凉下静置至室温，即得到防水性抗菌油漆。
60.所述的防水复合物具体为聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的混合物，且聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的摩尔质量比为10:5:5:2。
61.在使用前，聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯需在纳米砂磨机内进行研磨，且研磨直径不大于100nm。
62.测试油漆的抗菌性能：将该油漆涂覆在样片上，用薄膜密着法检测油漆的抗菌性能；为了体现纳米抗菌油漆的光谱抗菌性，选择了三种具有代表性的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌以及白色念珠菌；将配制的菌液均匀涂抹在样片的表面，用无菌塑料薄膜覆盖样片，然后放置在37℃、相对湿度为90％的恒温箱中培养24h；然后用pbs将各样片上的菌液淋洗下来，将脱洗液接种培养24h，观察结果并计算抗菌率。
63.测试后发现，阻燃抗菌油漆在24h后对大肠杆菌的抗菌率为99.2％，对金黄葡萄球菌的抗菌率为99.5％，对白色念珠菌的抗菌率为99.7％；本实施例制备的抗菌剂具有较高的抗菌性能。
64.实施例3
65.本发明提出了一种防水性抗菌油漆，其原料按重量的配方如下：油漆基体t3090份、防水复合物16份、纳米氧化银材料16份、粘黏剂5份、固化剂5份、复合消泡剂5份、乳化剂3份。
66.本发明还提供了一种防水性抗菌油漆的制备方法，包括如下步骤：
67.s1、选取超声波分散机，并将足量的油漆基体t30置于其中，取纳米氧化银材料超声分散在油漆基体t30中，初步搅拌后，超声分散20min，
68.所述超声波分散机的超声波换能器的频率为30khz-60khz，功率为50w-150w；超声分散的具体步骤如下：
69.(1)、在30khz、150w的条件下超声分散5min；
70.(2)、在40khz、100w的条件下超声分散5min；
71.(3)、在60khz、50w的条件下超声分散10min；
72.s2、在步骤s1完成后，再次向其中添加防水复合物，并在45摄氏度的条件下高速搅拌50min，且搅拌速率为2000～2500r/min，并在搅拌过程中，分批向其中添加复合消泡剂，以避免在搅拌过程中起泡；
73.s3、在s2完成后，取粘黏剂以及固化剂超声分散在油漆基体t30中，初步搅拌后，超声分散40min，即得到混合物，
74.所述超声波分散机的超声波换能器的频率为30khz-60khz，功率为50w-150w；超声分散的具体步骤如下：
75.(1)、在30khz、150w的条件下超声分散10min；
76.(2)、在40khz、100w的条件下超声分散15min；
77.(3)、在60khz、50w的条件下超声分散15min；
78.s4、上述完成后，取出混合物，将混合物放置乳化机内，并在40摄氏度的条件下乳化10min，并在乳化过程中实时放入乳化剂，且乳化剂与油漆基体t30的摩尔质量比为1:10，完成后取出阴凉下静置至室温，即得到防水性抗菌油漆。
79.所述的防水复合物具体为聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的混合物，且聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的摩尔质量比为10:5:5:2。
80.在使用前，聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯需在纳米砂磨机内进行研磨，且研磨直径不大于100nm。
81.粘黏剂具体为无机粘合剂；
82.固化剂具体为对羟基苯磺酸；
83.复合消泡剂具体为乳化硅油与聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚混合物，且乳化硅油与聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚混合物的摩尔质量比为1:3；
84.乳化剂具体为辛苯昔醇。
85.测试油漆的抗菌性能：将该油漆涂覆在样片上，用薄膜密着法检测油漆的抗菌性能；为了体现纳米抗菌油漆的光谱抗菌性，选择了三种具有代表性的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌以及白色念珠菌；将配制的菌液均匀涂抹在样片的表面，用无菌塑料薄膜覆盖样片，然后放置在37℃、相对湿度为90％的恒温箱中培养24h；然后用pbs将各样片上的菌液淋洗下来，将脱洗液接种培养24h，观察结果并计算抗菌率。
86.测试后发现，阻燃抗菌油漆在24h后对大肠杆菌的抗菌率为99.5％，对金黄葡萄球菌的抗菌率为99.6％，对白色念珠菌的抗菌率为99.6％；本实施例制备的抗菌剂具有较高的抗菌性能。
87.由上可知，1、本发明其在油漆基体t30的基础上，通过纳米氧化银材料的加入，可显著提高油漆的抗菌和杀菌性能，能够避免室外细菌或者真菌对油漆表面进行侵蚀，提高油漆的耐久性；
88.2、本发明其在油漆基体t30的基础上，通过聚乙烯树脂、羟丙基纤维、纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑的加入，使得该油漆具有优异的防水性能，能够有效避免雨水的侵蚀，在防水的同时，由于其中添加适量的纳米石墨烯以及纳米氧化锡锑，能够有效防止油漆表面起皮，从而影响其的寿命；
89.3、本发明在制备油漆时，主要使用的手段为超声分散，该方法通过限定超声分散的时间、频率以及功率，能够使得各原料之间充分分散融合，从而保证了制备质量以及效率。
90.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。