一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法，该抗菌防水涂料包括两部分，分别为组份A和组份B，其中组份A是将贝壳洗涤、研磨、煅烧得到贝壳粉，然后将贝壳粉与Zn(NO3)2·6H2O、Na2CO3和NaOH混合后经抽滤、洗涤、干燥、煅烧而获得；组份B为聚碳酸亚丙酯多元醇、N,N‑二甲基甲酰胺、六亚甲基二异氰酸酯进行加热搅拌反应，获得预聚物，在向预聚物中加入1,4‑丁二醇和辛酸亚锡，并加入去离子水，搅拌混合均匀制得。本发明专利技术具有制造工艺详细、易实现、效果持久、抗菌性能好、防水浸的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法
本专利技术涉及环保涂料领域，尤其是一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法。
技术介绍
我国海域分布广阔，是海水养殖大国，随着海洋贝类养殖业的快速发展，贝类产量呈逐年增加趋势，虽然贝类产量的增加提高了渔民的经济收入，但同时也产生了大量的“贝壳垃圾”。这些废弃的贝壳未经过处理，常常被随意丢弃在垃圾堆或海边，占据了大量的土地资源，当堆积量日趋增加时，容易造成各种生物病原体大量滋生，还会产生各种恶臭气味，污染空气，从而使海洋贝壳类养殖环境恶化。贝壳是一种拥有完美组织结构形态的无机-有机矿物材料，由外而内依次为角质层、棱柱层和珍珠层，其中最外层的角质层属于硬蛋白质类，有很好的耐酸腐蚀作用，中间层的棱柱层主要由方解石构成，最内层的珍珠层也是由方解石构成，不同贝壳种类虽然形态、颜色各异，但是其化学组成基本一致，贝壳主要成分都是95％的碳酸钙和少量壳聚糖、无机微量元素和其它微量有机成分，因此贝壳粉经过高温煅烧后的主要成分是氧化钙和氢氧化钙化合物，贝壳资源如此丰富，如果能够加以回收利用，变废为宝，不仅可以解决占据土地的问题，还能产生经济效益。家庭的浴室外墙由于离浴室较近，常年受到浴室内潮气的影响，容易滋生霉菌，而且墙面的涂料容易吸水膨胀，长期下去，容易导致墙皮开裂，影响室内整体效果，为人们的生活带来不便。因此，急需一种既能抗菌又能防水的涂料。
技术实现思路
为了克服现有技术中浴室外墙容易滋生霉菌、受潮气影响墙皮容易开裂等缺陷，本专利技术提供一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法，包括以下步骤：1)原材料准备①原材料准备：按重量份准备贝壳20～30份、Zn(NO3)2·6H2O60～80份、Na2CO315～20份、NaOH10～12份、聚碳酸亚丙酯多元醇120～150份、六亚甲基二异氰酸酯18～20份、N,N-二甲基甲酰胺60～70份；②辅料准备：足量去离子水、足量氢化钙、1,4-丁二醇6～9份、辛酸亚锡0.5～1.0份，溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液100～120份；③设备及工装准备：准备机械研磨装置、鼓风干燥箱、马弗炉、真空干燥箱；2)组份A制造①将阶段1)步骤①准备的贝壳采用阶段1)步骤②准备的去离子水清洗，清洗后将其浸泡于阶段1)步骤②准备的溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液中2h，去除表面的有机和无机杂质，然后用去离子水将碱洗后的贝壳洗涤3～5次，置于阶段1)步骤③准备的鼓风干燥箱中，控制干燥温度为70～80℃、干燥时间24h，最后采用阶段1)步骤③准备的机械研磨装置，将干燥好的贝壳研磨成直径为0.4～0.6mm的细粉，获得初级贝壳粉；②将步骤①获得的初级贝壳粉放入阶段1)步骤③准备的马弗炉中进行煅烧处理，控制煅烧温度为900～1200℃，煅烧时间为2～3h，获得高级贝壳粉；③将阶段1)步骤①准备的Zn(NO3)2·6H2O放入烧瓶中，加入300～500份去离子水溶解，用搅拌棒搅拌均匀，然后放到80～85℃的水浴中加热；将阶段1)步骤①准备的Na2CO3和NaOH分别溶于150～250份的去离子水中，在持续搅拌的状态下将Na2CO3溶液和NaOH溶液逐滴加入到盛有Zn(NO3)2·6H2O水溶液的烧瓶中，在搅拌的条件下，继续向烧瓶中加入阶段2)步骤②制得的高级贝壳粉，持续反应2～3h，取出产物，将产物抽滤、洗涤，放到阶段1)步骤③准备的真空干燥箱中，控制干燥温度为50～60℃、干燥时间为3～4h，使产物脱水成型，最后将产物置于阶段1)步骤③准备的马弗炉中煅烧，控制煅烧温度为400～600℃、煅烧时间为1～2h，获得组份A；3)组份B制造①将阶段1)步骤①准备的聚碳酸亚丙酯多元醇放入真空干燥箱中，在100～110℃下真空干燥1～1.5h，备用；将阶段1)步骤①准备的N,N-二甲基甲酰胺经过阶段1)步骤②准备的氢化钙纯化后，备用；将上述干燥后的聚碳酸亚丙酯多元醇加入到三口烧瓶中，并加入N,N-二甲基甲酰胺使其溶解，然后向三口烧瓶中加入阶段1)步骤①准备的六亚甲基二异氰酸酯，在搅拌条件下，向三口烧瓶中通入氮气10min排除空气，然后将三口烧瓶放置在70～90℃的油浴锅中反应1～2h，得到预聚物；②将阶段3)步骤①盛有预聚物的三口烧瓶冷却至室温，在搅拌条件下，用针筒缓慢注入阶段1)步骤②准备的1,4-丁二醇和辛酸亚锡的混合物，继续反应5～8h，最后向体系中加入100～300份去离子水，混合搅拌10～20min后，得到组份B；4)涂料制备①将阶段2)获得的组份A和阶段3)获得的组份B混合后采用电动打蛋器搅拌5～10min，然后静置1～2min，获得混浊液，该混浊液即为所需抗菌防水涂料。上述的一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法，所述贝壳为牡蛎壳、蛤蜊壳或扇贝壳中的一种。与现有技术相比本专利技术具有以下优点和突出性效果：本专利技术的有益效果是，(1)本专利技术抗菌防水涂料中添加了贝壳粉，原料易得，来源广泛，贝壳粉由于其特殊的物质结构，使多种有害菌类无法存活，另外贝壳粉富含的碱性触媒和甲壳素，对大肠杆菌、沙门氏菌、黄色葡萄糖菌等，具有显著的抑菌和杀菌作用；(2)贝壳粉经过高温煅烧后具有优异的微观结构，对体积大的细菌和有机物具有较强的吸附功能，还能够有吸收装修过程中释放出来的甲醛等挥发性有毒气体；(3)通过Zn(NO3)2·6H2O、Na2CO3和NaOH制备了主要成分为ZnO的物质，具有杀菌能力强，耐持久性好、稳定性好、无二次污染等特点，由其制备的涂料表面分布有微量金属元素，通过对光线的吸收，利用光催化作用产生强氧化性物质，从而使微生物的组织细胞失去活性，致使与涂料接触的微生物死亡或抑制其生长繁殖，具有长效的抗菌效果；(4)不同于常规技术的防水涂料直接采用高极性漆或采用硬化涂料，本身合成工艺复杂且质量难以控制，本专利技术采用反应过程不产生废气和废液的原材料，通过科学、合理的辅助剂及相对简化的工艺流程，实现了制造工艺简单、绿色环保无公害的技术目的；(5)采用聚碳酸亚丙酯多元醇和六亚甲基二异氰酸酯为本专利技术的基体，制备了可生物降解的聚氨酯涂料，具有耐高温、强度高、防水效果好的特点。因此本专利技术具有制造工艺详细、易实现、效果持久、抗菌性能好、防水浸的特性。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作详细说明。【实施例1】一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法，包括以下步骤：1)原材料准备①原材料准备：按重量份准备牡蛎壳20份、Zn(NO3)2·6H2O60份、Na2CO315份、NaOH10份、聚碳酸亚丙酯多元醇120份、六亚甲基二异氰酸酯18份、N,N-二甲基甲酰胺60份；②辅料准备：足量去离子水、足量氢化钙、1,4-丁二醇6份、辛酸亚锡0.5份，溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液100份；③设备及工装准备：准备机械研磨装置、鼓风干燥箱、马弗炉、真空干燥箱；2)组份A制造①将阶段1)步骤①准备的牡蛎壳采用阶段1)步骤②准备的去离子水清洗，清洗后将其浸泡于阶段1)步骤②准备的溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液中2h，去除表面的有机和无机杂质，然后用去离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)原材料准备①原材料准备：按重量份准备贝壳20～30份、Zn(NO3)2·6H2O 60～80份、Na2CO3 15～20份、NaOH 10～12份、聚碳酸亚丙酯多元醇120～150份、六亚甲基二异氰酸酯18～20份、N,N‑二甲基甲酰胺60～70份；②辅料准备：足量去离子水、足量氢化钙、1,4‑丁二醇6～9份、辛酸亚锡0.5～1.0份，溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液100～120份；③设备及工装准备：准备机械研磨装置、鼓风干燥箱、马弗炉、真空干燥箱；2)组份A制造①将阶段1)步骤①准备的贝壳采用阶段1)步骤②准备的去离子水清洗，清洗后将其浸泡于阶段1)步骤②准备的溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液中2h，去除表面的有机和无机杂质，然后用去离子水将碱洗后的贝壳洗涤3～5次，置于阶段1)步骤③准备的鼓风干燥箱中，控制干燥温度为70～80℃、干燥时间24h，最后采用阶段1)步骤③准备的机械研磨装置，将干燥好的贝壳研磨成直径为0.4～0.6mm的细粉，获得初级贝壳粉；②将步骤①获得的初级贝壳粉放入阶段1)步骤③准备的马弗炉中进行煅烧处理，控制煅烧温度为900～1200℃，煅烧时间为2～3h，获得高级贝壳粉；③将阶段1)步骤①准备的Zn(NO3)2·6H2O放入烧瓶中，加入300～500份去离子水溶解，用搅拌棒搅拌均匀，然后放到80～85℃的水浴中加热；将阶段1)步骤①准备的Na2CO3和NaOH分别溶于150～250份的去离子水中，在持续搅拌的状态下将Na2CO3溶液和NaOH溶液逐滴加入到盛有Zn(NO3)2·6H2O水溶液的烧瓶中，在搅拌的条件下，继续向烧瓶中加入阶段2)步骤②制得的高级贝壳粉，持续反应2～3h，取出产物，将产物抽滤、洗涤，放到阶段1)步骤③准备的真空干燥箱中，控制干燥温度为50～60℃、干燥时间为3～4h，使产物脱水成型，最后将产物置于阶段1)步骤③准备的马弗炉中煅烧，控制煅烧温度为400～600℃、煅烧时间为1～2h，获得组份A；3)组份B制造①将阶段1)步骤①准备的聚碳酸亚丙酯多元醇放入真空干燥箱中，在100～110℃下真空干燥1～1.5h，备用；将阶段1)步骤①准备的N,N‑二甲基甲酰胺经过阶段1)步骤②准备的氢化钙纯化后，备用；将上述干燥后的聚碳酸亚丙酯多元醇加入到三口烧瓶中，并加入N,N‑二甲基甲酰胺使其溶解，然后向三口烧瓶中加入阶段1)步骤①准备的六亚甲基二异氰酸酯，在搅拌条件下，向三口烧瓶中通入氮气10min排除空气，然后将三口烧瓶放置在70～90℃的油浴锅中反应1～2h，得到预聚物；②将阶段3)步骤①盛有预聚物的三口烧瓶冷却至室温，在搅拌条件下，用针筒缓慢注入阶段1)步骤②准备的1,4‑丁二醇和辛酸亚锡的混合物，继续反应5～8h，最后向体系中加入100～300份去离子水，混合搅拌10～20min后，得到组份B；4)涂料制备①将阶段2)获得的组份A和阶段3)获得的组份B混合后采用电动打蛋器搅拌5～10min，然后静置1～2min，获得混浊液，该混浊液即为所需抗菌防水涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于浴室外墙的抗菌防水涂料及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)原材料准备①原材料准备：按重量份准备贝壳20～30份、Zn(NO3)2·6H2O60～80份、Na2CO315～20份、NaOH10～12份、聚碳酸亚丙酯多元醇120～150份、六亚甲基二异氰酸酯18～20份、N,N-二甲基甲酰胺60～70份；②辅料准备：足量去离子水、足量氢化钙、1,4-丁二醇6～9份、辛酸亚锡0.5～1.0份，溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液100～120份；③设备及工装准备：准备机械研磨装置、鼓风干燥箱、马弗炉、真空干燥箱；2)组份A制造①将阶段1)步骤①准备的贝壳采用阶段1)步骤②准备的去离子水清洗，清洗后将其浸泡于阶段1)步骤②准备的溶质质量分数10％的氢氧化钠溶液中2h，去除表面的有机和无机杂质，然后用去离子水将碱洗后的贝壳洗涤3～5次，置于阶段1)步骤③准备的鼓风干燥箱中，控制干燥温度为70～80℃、干燥时间24h，最后采用阶段1)步骤③准备的机械研磨装置，将干燥好的贝壳研磨成直径为0.4～0.6mm的细粉，获得初级贝壳粉；②将步骤①获得的初级贝壳粉放入阶段1)步骤③准备的马弗炉中进行煅烧处理，控制煅烧温度为900～1200℃，煅烧时间为2～3h，获得高级贝壳粉；③将阶段1)步骤①准备的Zn(NO3)2·6H2O放入烧瓶中，加入300～500份去离子水溶解，用搅拌棒搅拌均匀，然后放到80～85℃的水浴中加热；将阶段1)步骤①准备的Na2CO3和NaOH分别溶于150～250份的去离子水中，在持续搅拌的状态下将Na2CO3溶液和NaOH溶液逐滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，蒋国军，翁培宏，
申请(专利权)人：绍兴臣工新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33