一种镜背漆及其加工工艺的制作方法

1.本技术涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种镜背漆及其加工工艺。


背景技术：

2.镜子，是一种表面光滑并且具有反射光线能力的物品。镜子一般包括铝镜和银镜两种，它们都是由平面玻璃、金属反射层(银层或铝层)、镜背漆三部分组成，镜子背面的涂料与银镜反应是决定镜子质量的关键因素。银镜的生产方法是先在玻璃表面用银镜化学反应的方法镀一层金属银作为反射层，然后再用铜镜化学反应的方法镀一层金属铜，以增加银膜的反射效果，最后为了保证玻璃银镜金属层不受化学腐蚀和物理损伤，玻璃银镜金属层上还需涂覆镜背漆来保护金属层。
3.为了得到一种综合性能较高的镜背漆，公开号为cn101259990a的中国专利公开了一种镜背漆，包括底漆和面漆，所述底漆包含的组分及各组分重量百分比含量为：15.0～30.0％镜背漆树脂，5.0～30.0％颜料，10.0～65.0％体质颜料，0.1～5.0％助剂，2.0～10.0％氨基树脂，10.0～30.0％有机溶剂；所述面漆包含的组分及各组分重量百分比含量为：22.0～51.0％镜背漆树脂，5.0～20.0％颜料，10.0～55.0％体质颜料，0.2～5.5％助剂，5.0～20.0％氨基树脂，9.0～25.0％有机溶剂；所述镜背漆树脂包含的组分及各组分重量百分比含量为：20.0％～50.0％干性油或干性油酸，20.0％～50.0％多元酸，10.0％～40.0％的多元醇，余量为有机溶剂。
4.上述相关技术中的镜背漆树脂是一种干性醇酸树脂，对金属铜镀层的附着力好，又能用催干剂氧化干燥，用这种干性醇酸树脂制成的镜背漆漆膜能耐水、耐化学、耐腐蚀、耐二甲苯擦拭，由于干性醇酸树脂和氨基树脂本身的耐温变性较差，使得最终成型的漆膜的耐温变性也较差，同时对于化妆镜，其镜背面容易藏匿细菌，而在使用过程中，使用者经常会触摸到涂有镜背漆的镜背面，从而容易影响人体健康。


技术实现要素：

5.为了使得镜背漆具有较高综合性能的同时兼具有一定的抗菌杀菌性能和耐温变性，本技术提供一种镜背漆及其加工工艺。
6.第一方面，本技术提供的一种镜背漆采用如下的技术方案：一种镜背漆，包括如下重量份的组分：30-50份改性酚醛树脂，15-25份固化剂，6-8份流平剂，7-10份银纳米粒子；所述改性酚醛树脂的制备过程如下：将质量比为1-2:1的甲醛和苯酚混合后搅拌均匀，加入0.5-1份碱催化剂，升高温度至75-85℃，保持3-4min后降低温度，转入到真空脱水，直至混合物黏度达到5-6pa
·
s后停止脱水，然后加入质量比为1-2:1的乙醇和聚甲基苯基硅氧烷(聚甲基苯基硅氧烷)搅拌均匀，升高温度至70-80℃，保持2-3min，即得改性酚醛树脂。
7.通过采用上述技术方案，热固性酚醛树脂以无机碱或有机碱作为催化剂，在碱性
条件和加热状态下，甲醛分子与苯酚分子发生缩聚反应，形成以亚甲基或亚甲基醚键相连的大分子结构；聚甲基苯基硅氧烷含有适量的苯基和活性甲氧基，故极性较强，从而可以在醇类溶剂和热固性树脂中实现互溶，当受到催化作用时，聚甲基苯基硅氧烷中的si-och3键率先水解，形成si-oh键，然后si-oh键和热固性酚醛树脂中的羟甲基与酚羟基产生缩聚反应，从而使得形成的镜背漆具备良好的耐温变形和粘连性。通过将改性银纳米粒子加入镜背漆中，由于银纳米粒子本身具有抗菌性能，使得镜背漆具有一定的抗菌杀菌性能。
8.可选的，按重量份计，所述固化剂包括六亚甲基四胺和葫芦巴提取物，所述六亚甲基四胺和葫芦巴提取物的质量比为1-2:1。
9.通过采用上述技术方案，六亚甲基四胺能与酚醛大分子之间形成稳定的亚甲基尖和醚键，然后使酚醛树脂交联固化，而葫芦巴提取物中含有苯磺酰氯类物质，这些物质可以作为固化促进剂，促进六亚甲基四胺与酚醛大分子之间发生交联反应，从而增加酚醛树脂的固化速率和固化程度。
10.可选的，所述流平剂为绿豆提取物。
11.通过采用上述技术方案，绿豆提取物中含有丙烯酸共聚物，绿豆酸共聚物能有效降低树脂熔液的表面张力，提高其流平性和均匀性，同时改善树脂熔液的渗透性，减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，从而使得树脂涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂层。
12.可选的，按重量份计，镜背漆还包括4-8份甘油醚。
13.通过采用上述技术方案，甘油醚可以在溶液表面铺展开，在铺展开时会带走邻近表面的一层溶液，使液膜变薄，于是达到临界液膜厚度以下，导致液膜破裂，使得泡沫被破坏，从而在镜背漆的生产过程中不会产生气泡。
14.可选的，按重量份计，镜背漆还包括3-5份铝粉。
15.通过采用上述技术方案，铝粉能反射日光，使得镜背处反射光更明亮，同时铝粉可以促进聚甲基苯基硅氧烷水解后的si-oh键和热固性酚醛树脂中的羟甲基与酚羟基发生缩聚反应，从而增加镜背漆的耐温变性。
16.可选的，所述银纳米粒子经过如下改性处理：将质量比为1:2-3的氮化硼和银纳米粒子分别加入乙二醇中，通过超声分散后混合，调节ph值至8.5-9.5，然后在80-100℃下水浴加热3-4h，然后离心、过滤、洗涤，并抽滤至中性后，烘干样品，即得改性银纳米粒子。
17.通过采用上述技术方案，将银纳米粒子和氮化硼混合后，氮化硼结构中富含硼原子，硼原子具有强的给电子能力，易于与金属原子外层空的电子轨道结合，形成化学键，使得银纳米粒子与氮化硼能够相互结合。氮化硼是一种具有高热稳定性的类石墨二维层状纳米材料，其具有合适的禁带宽度，在可见光照射下能够表现一定程度的抑菌性能，将氮化硼和银纳米粒子结合在一起具有协同抗菌性能，从而使得改性银纳米粒子抗菌性能显著增加。
18.可选的，按重量份计，所述氮化硼经过如下改性处理：将2-3份氮化硼加入在6-8份2-6wt％氯乙胺盐酸盐溶液中，在50-65℃温度下，边搅拌边在上述溶液中加入7-10份4-5wt％的氢氧化钠溶液，然后，升温至80-90℃，边搅拌边反应16-20h，反应结束后，冷却至室温，结晶后得到改性氮化硼。
19.通过采用上述技术方案，氮化硼经过氯乙胺盐酸盐改性处理后，氮化硼分子中引
入乙基胺，乙基胺能够与乙烯基硅油中的不饱和键发生化学键合，提高了氮化硼与酚醛树脂之间的界面结合能力，从而提高了镜背漆的抗菌性能。
20.可选的，所述银纳米粒子的粒径为50-100nm。
21.通过采用上述技术方案，银纳米粒子的粒径太大不容易附着在氮化硼的表面，太小抗菌性能不明显。经过试验，当银纳米粒子的粒径在50-100nm的范围内时，镜背漆的抗菌性能较好。
22.第二方面，本技术提供一种镜背漆的加工工艺包括如下步骤：s1：将改性酚醛树脂加入至配料缸中，依次加入流平剂、甘油醚，设置搅拌速度为500-600rpm搅拌3-5min，得到预混物；s2：在s1得到的预混物中加入改性银纳米粒子和铝粉，设置搅拌速度为1300-1500rpm搅拌18-22min，得到混合物；s3：在s2得到的混合物中加入固化剂，设置转速为500-600rpm搅拌21-25min分钟，然后检验、过滤，得到镜背漆。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.聚甲基苯基硅氧烷中的si-och3键水解形成si-oh键，然后si-oh键和热固性酚醛树脂中的羟甲基与酚羟基产生缩聚反应，从而使得形成的镜背漆具备良好的耐温变形和粘连性；2.将银纳米粒子和氮化硼混合后反应，氮化硼和银纳米粒子结合在一起能够起到协同抗菌的作用。
具体实施方式
24.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
25.制备例制备例1改性酚醛树脂的制备过程如下：将30kg的甲醛和30kg的苯酚投入到反应釜中搅拌均匀，加入0.5kg纯碱，升高温度至75℃，保持3min后降低温度，转入到真空脱水，直至混合物黏度达到5pa
·
s后停止脱水，然后加入10kg的乙醇和10kg的聚甲基苯基硅氧烷搅拌均匀，升高温度至70℃，保持2min，即得改性酚醛树脂。
26.制备例2改性酚醛树脂的制备过程如下：将40kg的甲醛和40kg的苯酚投入到反应釜中搅拌均匀，加入0.75kg纯碱，升高温度至80℃，保持3.5min后降低温度，转入到真空脱水，直至混合物黏度达到5.5pa
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s后停止脱水，然后加入12.5kg的乙醇和12.5kg的聚甲基苯基硅氧烷搅拌均匀，升高温度至75℃，保持2.5min，即得改性酚醛树脂。
27.制备例3改性酚醛树脂的制备过程如下：将50kg的甲醛和50kg的苯酚投入到反应釜中搅拌均匀，加入1kg纯碱，升高温度至85℃，保持4min后降低温度，转入到真空脱水，直至混合物黏度达到6pa
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s后停止脱水，然后加入15kg的乙醇和15kg的聚甲基苯基硅氧烷搅拌均匀，
升高温度至80℃，保持3min，即得改性酚醛树脂。
28.制备例4改性银纳米粒子的制备过程如下：将1kg氮化硼和2kg银纳米粒子分别加入乙二醇中，通过超声分散后混合，调节ph值至8.5，然后在80℃下水浴加热3h，然后离心、过滤、洗涤，并抽滤至中性后，烘干样品，即得改性银纳米粒子，其中氮化硼粒子的粒径为100nm，银纳米粒子的粒径为50nm。
29.制备例5改性银纳米粒子的制备过程如下：将1kg氮化硼和2.5kg银纳米粒子分别加入乙二醇中，通过超声分散后混合，调节ph值至9.0，然后在90℃下水浴加热3.5h，然后离心、过滤、洗涤，并抽滤至中性后，烘干样品，即得改性银纳米粒子，其中氮化硼粒子的粒径为150nm，银纳米粒子的粒径为75nm。
30.制备例6改性银纳米粒子的制备过程如下：将1kg氮化硼和3kg银纳米粒子分别加入乙二醇中，通过超声分散后混合，调节ph值至9.5，然后在100℃下水浴加热4h，然后离心、过滤、洗涤，并抽滤至中性后，烘干样品，即得改性银纳米粒子，其中氮化硼粒子的粒径为200nm，银纳米粒子的粒径为100nm。
31.制备例7改性氮化硼的制备过程如下：将2kg氮化硼加入在6kg2wt％氯乙胺盐酸盐溶液中，在50℃温度下，边搅拌边在上述溶液中加入7kg4wt％的氢氧化钠溶液，然后，升温至80℃，边搅拌边反应16h，反应结束后，冷却至室温，结晶后得到改性氮化硼。
32.制备例8改性氮化硼的制备过程如下：将2.5kg氮化硼加入在7kg4wt％氯乙胺盐酸盐溶液中，在57.5℃温度下，边搅拌边在上述溶液中加入8.5kg4.5wt％的氢氧化钠溶液，然后，升温至85℃，边搅拌边反应18h，反应结束后，冷却至室温，结晶后得到改性氮化硼。
33.制备例9改性氮化硼的制备过程如下：将3kg氮化硼加入在8kg6wt％氯乙胺盐酸盐溶液中，在65℃温度下，边搅拌边在上述溶液中加入10kg5wt％的氢氧化钠溶液，然后，升温至90℃，边搅拌边反应20h，反应结束后，冷却至室温，结晶后得到改性氮化硼。
34.制备例10称取一定质量的葫芦巴药材，高速搅碎机粉碎，过400目筛；按照料液比1:8加入60％vol乙醇溶液，在温度为75℃下，回流提取1h，浓缩得浓缩液，加热至90℃，脱除溶剂，收集浸膏，得葫芦巴提取物。
35.制备例11取绿豆粉碎，得到绿豆粉，过100目筛，在温度为75℃下，将筛选出的绿豆粉用20％vol乙醇回流提取3次，每次40min，过滤，合并提取液后去除溶剂，即得绿豆提取物。实施例
36.实施例1一种镜背漆，包括如表1所示的原料组分。
37.一种镜背漆的加工工艺包括如下步骤：
s1：将制备例1制得的改性酚醛树脂加入至配料缸中，加入聚二甲基硅氧烷，设置搅拌速度为500rpm搅拌3min，得到预混物；s2：在s1得到的预混物中加入银纳米粒子，设置搅拌速度为1300rpm搅拌18min，得到混合物；s3：在s2得到的混合物中加入六亚甲基四胺，设置转速为500rpm搅拌21min，然后检验、过滤，得到镜背漆。
38.实施例2一种镜背漆，包括如表1所示的原料组分。
39.一种镜背漆的加工工艺包括如下步骤：s1：将制备例2制得的改性酚醛树脂加入至配料缸中，加入聚二甲基硅氧烷，设置搅拌速度为550rpm搅拌4min，得到预混物；s2：在s1得到的预混物中加入银纳米粒子，设置搅拌速度为1400rpm搅拌20min，得到混合物；s3：在s2得到的混合物中加入六亚甲基四胺，设置转速为550rpm搅拌23min，然后检验、过滤，得到镜背漆。
40.实施例3一种镜背漆，包括如表1所示的原料组分。
41.一种镜背漆的加工工艺包括如下步骤：s1：将制备例3制得的改性酚醛树脂加入至配料缸中，加入聚二甲基硅氧烷，设置搅拌速度为600rpm搅拌5min，得到预混物；s2：在s1得到的预混物中加入银纳米粒子，设置搅拌速度为1500rpm搅拌22min，得到混合物；s3：在s2得到的混合物中加入六亚甲基四胺，设置转速为600rpm搅拌25min，然后检验、过滤，得到镜背漆。
42.实施例1-3中的原料配比如表1所示。
43.表1原料表表1原料表实施例4与实施例2的区别在于，s2中使用的银纳米粒子等质量替换为制备例4制得的改性银纳米粒子。
44.实施例5与实施例2的区别在于，s2中使用的银纳米粒子等质量替换为制备例5制得的改性银纳米粒子。
45.实施例6与实施例2的区别在于，s2中使用的银纳米粒子等质量替换为制备例6制得的改性银纳米粒子。
46.实施例7与实施例5的区别在于，制备例5中使用的氮化硼等质量替换为制备例7制得的改性氮化硼。
47.实施例8与实施例5的区别在于，制备例5中使用的氮化硼等质量替换为制备例8制得的改性氮化硼。
48.实施例9与实施例5的区别在于，制备例5中使用的氮化硼等质量替换为制备例9制得的改性氮化硼。
49.实施例10与实施例8的区别在于，在s3过程中，用质量比为1：1的六亚甲基四胺和葫芦巴提取物等质量替换六亚甲基四胺。
50.实施例11与实施例8的区别在于，在s3过程中，用质量比为2：1的六亚甲基四胺和葫芦巴提取物等质量替换六亚甲基四胺。
51.实施例12：与实施例10的区别在于，在s1调配树脂的过程中，用绿豆提取物等质量替换聚二甲基硅氧烷。
52.实施例13：与实施例12的区别在于，在s1过程中再加入4kg甘油醚。
53.实施例14：与实施例12的区别在于，在s1过程中再加入6kg甘油醚。
54.实施例15：与实施例12的区别在于，在s1过程中再加入8kg甘油醚。
55.实施例16：与实施例14的区别在于，在s2过程中再加入3kg铝粉。
56.实施例17：与实施例14的区别在于，在s2过程中再加入4kg铝粉。
57.实施例18：与实施例14的区别在于，在s2过程中再加入5kg铝粉。
58.对比例1与实施例2的区别在于，改性酚醛树脂的制备过程中未添加聚甲基苯基硅氧烷。
59.对比例2
与实施例2的区别在于，在s2过程中未添加银纳米粒子。
60.性能测试根据jg/t 25-2017《建筑涂料涂层耐温变性试验方法》中记载的方法来测定实施例1-18和对比例1中镜背漆的耐温变性。测试条件为：(1)、将试板置于水温为(23
±
2)℃的恒温水槽中，浸泡18h。浸泡时试板间距为10mm。
61.(2)、取出试板，侧放于试架上，试板间距为10mm。然后，将装有试板的试架放入预先降温至(-20
±
2)℃的低温箱中，自箱内温度达到-18℃时起，冷冻3h。
62.(3)、从低温箱中取出试板，立即放入(50
±
2)℃的恒温箱中，热烘3h，取出试板。循环(1)、(2)、(3)三次。测试结果如表2所示。
63.表2镜背漆的耐温变性能测试结果记录表
结合实施例1-3，并结合表2，可以看出，原料配比为实施例3的配比时，制得的镜背漆的耐温变性较好。
64.结合实施例2和实施例4-6，并结合表2，可以看出，原料配比中的银纳米粒子替换为改性银纳米粒子时，制得的镜背漆的耐温变性基本没有影响。
65.结合实施例5和实施例7-9，并结合表2，可以看出，用改性氮化硼改性银纳米粒子相比用未改性氮化硼改性银纳米粒子，制得的镜背漆的耐温变性基本没有影响。
66.结合实施例8和实施例10-11，并结合表2，可以看出，用六亚甲基四胺和葫芦巴提取物混合作为固化剂相比单独用六亚甲基四胺作为固化剂，前者制得的镜背漆的耐温变性较好。
67.结合实施例10和实施例12，并结合表2，可以看出，用绿豆提取物作为流平剂相比用聚二甲基硅氧烷作为流平剂，前者制得的镜背漆的耐温变性较好。
68.结合实施例12和实施例13-15，并结合表2，可以看出，在原料体系中加入甘油醚相比未加甘油醚，前者制得的镜背漆的耐温变性较好。
69.结合实施例14和实施例16-18，并结合表2，可以看出，在原料体系中加入铝粉相比未加铝粉，前者制得的镜背漆的耐温变性较好。
70.结合实施例2和对比例1，并结合表2，可以看出，改性酚醛树脂的制备过程中未添加聚甲基苯基硅氧烷相比添加聚甲基苯基硅氧烷，后者制得的镜背漆的耐温变性更好。
71.结合实施例2和对比例2，并结合表2，可以看出，镜背漆的制备过程中未添加银纳米粒子相比添加银纳米粒子，后者制得的镜背漆的耐温变性更好。
72.根据gb/t 21866-2008《抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果》中记载的方法来测定实施例1-18和对比例1中镜背漆的抗菌性能。测试时间为24h,测试结果如表3所示：表3镜背漆的抗菌性能测试结果记录表表3镜背漆的抗菌性能测试结果记录表结合实施例1-3，并结合表2，可以看出，在一定用量范围内，原料体系中加入银纳米粒子越多，由于银纳米粒子本身具有抗菌性能，从而使得制得的镜背漆的抗菌性能越好。
73.结合实施例1-3和实施例4-18、对比例1，并结合表2，可以看出，改性后的银纳米粒子相比未改性的银纳米粒子，前者制得的镜背漆的抗菌性能较好；且当原料体系中加入一定量的改性银纳米粒子时，其他组分的变化并不影响最终制得的镜背漆的抗菌性能。
74.结合实施例1-3和对比例2，并结合表2，可以看出，原料体系中是否加入银纳米粒子直接决定了镜背漆的抗菌性能，原料体系中加入银纳米粒子后制得的镜背漆抗菌性能较好。
75.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。