一种耐洗刷复合抗菌金属涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐洗刷复合抗菌金属涂料及其制备方法，其主要由以下配方组分组成，以质量份计为：改性聚酯树脂10～30％，改性环氧树脂10～30％，改性苯丙乳液5～20％，偶联剂1～15％，纳米二氧化钛溶胶10～40％，抗菌金属离子溶液5～20％。本发明专利技术解决了二氧化钛系光催化抗菌涂料的使用受环境限制和抗菌效果，金属离子涂料易变色和抗菌效果的时效性，针对金属基材抗菌涂料的耐洗刷性能等问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，其主要由以下配方组分组成，以质量份计为：改性聚酯树脂10～30％，改性环氧树脂10～30％，改性苯丙乳液5～20％，偶联剂1～15％，纳米二氧化钛溶胶10～40％，抗菌金属离子溶液5～20％。本专利技术解决了二氧化钛系光催化抗菌涂料的使用受环境限制和抗菌效果，金属离子涂料易变色和抗菌效果的时效性，针对金属基材抗菌涂料的耐洗刷性能等问题。【专利说明】
本专利技术涉及金属涂料和抗菌涂料领域，尤其是一种耐洗刷复合抗菌金属涂料及其 制备方法。
技术介绍
随着科技的发展，生产工艺的进步和生活水平的提高，以及各国政府越来越重视 环境问题，生态环境材料成为了市场最需要的材料，新型抗菌材料是近年来国际上新近兴 起的与人类的健康发展和环境等密切相关的生态环境材料之一。同时，金属板材既具有钢 铁材料机械强度高，易成型的性能，低成本，高实用性，安装快捷，运输方便又兼有装饰性和 耐腐蚀性。受到建筑、家电、机电、交通运输、室内装饰、办公器具以及其它行业的青睐。因 此，抗菌金属板材具有广阔的市场前景。目前抗菌金属板材的生产工艺分为两类：第一类是 抗菌金属元素掺杂在金属中合金制备抗菌金属板材，过程为在普通金属板材成形前向内添 加一定量的抗菌金属元素 Cu，Ag，Zn等，控制铸造、锻压、乳制以及热处理过程的工艺制造 抗菌金属卷板。此工艺复杂，投资成本大，难以保证抗菌金属元素金属基体内的大小、形态， 均匀弥散地析出以及析出相的体积百分比，同时对普通金属的力学性能和抗腐蚀性能都有 较大的影响。第二类是将抗菌涂料涂覆到金属板材表面制备抗菌金属板材，过程为将抗菌 涂料运用各种涂覆手段涂覆到金属板材表面，在其表面形成具有抗菌性能的涂层，从而制 造抗菌金属板材。此工艺简单，投资成本较小，此工艺被广泛应用。抗菌涂料是通过为物理 掺和法和化学结合法添加具有抗菌功能并能在涂膜中稳定存在的抗菌剂制备而成的，抗菌 剂主要分为两种，无机抗菌剂（二氧化钛系光催化抗菌剂、金属离子抗菌剂等）和一些有机 抗菌剂。有机抗菌剂易分解、有效期短，耐热性差，易产生耐药性，对皮肤有刺激，难降解、对 环境有污染，已经逐渐被淘汰。其中由于无机抗菌涂料广谱抗菌效果好、有效期长，耐热性 好，不产生耐药性，安全性高，无毒等优点被广泛运用。但目前抗菌涂料存在抗菌效果不佳、 抗菌时效性不长和金属板材表面抗菌涂层的耐洗刷性差等因素，严重制约了其应用范围。 因此制备具有优秀的耐洗刷性能和抗菌性能的抗菌涂料是当今研究专利技术的重要方向。
技术实现思路
本专利技术针对目前抗菌涂料的抗菌效果不佳、抗菌时效性不长以及金属板材表面抗 菌涂层的耐洗刷性差等不足提供。解决了二氧 化钛系光催化抗菌涂料的使用受环境限制和抗菌效果，金属离子涂料易变色和抗菌效果的 时效性，针对金属基材抗菌涂料的耐洗刷性能等问题。 本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：这种耐洗刷复合抗菌金属涂料，由以下 配方组分组成，以质量份计为：改性聚酯树脂10?30%，改性环氧树脂10?30%，改性苯 丙乳液5?20 %，偶联剂1?15%，纳米二氧化钛溶胶10?40%，抗菌金属离子溶液5? 20%，其中纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的含量为0. 5?25%，抗菌金属离子溶液中抗菌 金属离子的含量为1〇_4?ΚΓ1摩尔/升。 -种耐洗刷复合抗菌金属涂料的制备方法，由以下步骤组成： 1)将一定量的金属盐溶于一定量的有机溶剂或有机溶剂与去离子水混合的溶剂 中，其中有机溶剂和去离子水的体积比为10:1?1:10,快速搅拌直至金属盐固体完全溶 解，制得抗菌金属离子溶液，其中抗菌金属离子的含量为1〇_ 4?ΚΓ1摩尔/升； 2)在分散机高速搅拌的状态和40?70°C的恒定温度下，向上述抗菌金属离子溶 液缓慢加入一定量的改性苯丙乳液、偶联剂搅拌至均匀，制备得到第一溶液； 3)取一定量的钛酸盐加入溶于一定量的有机溶剂、去离子水或有机溶剂和去离子 水混合溶剂中，其中有机溶剂和去离子水的体积比为5:1?1:5,在搅拌的状态下缓慢滴加 一定浓度的稀硝酸至恒定PH值4?6,然后继续搅拌直至溶液变成胶状为止得到纳米二氧 化钛溶胶，其中二氧化钛的含量为〇. 5?25% ; 4)在分散机高速搅拌的状态和40?70°C的恒定温度下，将一定量的改性环氧 树脂和改性聚酯树脂加入上述制备的纳米级二氧化钛溶胶，搅拌至均匀，制备得到第二溶 液； 5)在分散机高速搅拌的状态和40?70°C的恒定温度下，将第一溶液缓慢加入第 二溶液中，搅拌至均匀，制备得到耐洗刷复合抗菌金属涂料。 作为优选，所述金属盐为银盐、铜盐或锌盐。 作为优选，所述改性苯丙乳液为有机硅改性苯丙乳液，系苯乙烯、丙烯酸酯及有 机硅单体通过聚合而成的阴离子乳液，其技术特性包括：外观：微透明乳白液体，固含量 (%):48±2，？!1值：7.0-9.0，最低成膜参考温度（1^1'):211：，粘度 ：1000-300(^?8，钙离子 稳定性：通过（5 % CaCL2溶液1:5)。 专利技术有益的效果是：通过金属离子掺杂二氧化钛制备出纳米复合二氧化钛抗菌涂 料，克服传统二氧化钛光催化涂料的不足，提高光催化抗菌的活性和应用范围，将光催化抗 菌性能的有效波长延展到可见光区；同时具有金属离子具有良好的杀菌效果，能够与细菌 直接接触将其杀灭，无论在光辐照或无光条件下，都具有优异的抗菌性能。涂料中的机一无 机杂化高分子聚合物，其在纳米区域形成亲水性与亲油性两相共存的二元协同纳米界面结 构，从而表面会形成奇妙的超双亲性。亲油性使其能够与金属表面的氧化物或氢氧化物形 成比较牢靠的化学键而具有优异的附着力，且通过交联固化反应生成高强度、致密的网状 结构，同时其超双亲性能够快速固结复合纳米二氧化钛粒子，大大增强金属基材表面抗菌 涂层的耐洗刷性能和抗菌性能。 【具体实施方式】 下面对本专利技术作进一步说明： 实施例1: 一种耐洗刷金属抗菌涂料，其配方由下述重量百分比组成：改性聚酯树脂19%， 改性环氧树脂21 %，改性苯丙乳液13%，偶联剂7 %，纳米二氧化钛溶胶28 %，金属离子溶 液12%。其制备方法包括以下步骤： 1)称取相当于O.OOlmol质量的硝酸银，加入到由20ml乙醇和80ml去离子水混合 溶剂中，快速搅拌直至金属盐固体完全溶解，制得含有金属离子的有机/去离子水混合溶 液； 2)在分散机高速搅拌的状态和40?70°C的恒定温度下，向上述抗菌金属离子溶 液缓慢加入一定量的改性苯丙乳液、偶联剂搅拌至均匀，制备得到第一溶液； 3)将15ml钛酸四丁酯加入50ml乙醇中，在搅拌条件下，缓慢滴加一定浓度的稀硝 酸至溶液PH值在5左右，然后继续搅拌直至溶液变成均匀透明溶胶； 4)在分散机高速搅拌的状态和40?70°C的恒定温度下，将一定量的改性环氧 树脂和改性聚酯树脂加入上述制备的纳米级二氧化钛溶胶，搅拌至均匀，制备得到第二溶 液； 5)在分散机高速搅拌的状态和40?70°C的恒定温度下，将第一溶液缓慢加入第 二溶液中，搅拌至均匀，制备得到耐洗刷复合抗菌金属涂料。 实施例2 : -种耐洗刷金属抗菌涂料，其配方由下述重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐洗刷复合抗菌金属涂料，由以下配方组分组成，以质量份计为：改性聚酯树脂10～30％，改性环氧树脂10～30％，改性苯丙乳液5～20％，偶联剂1～15％，纳米二氧化钛溶胶10～40％，抗菌金属离子溶液5～20％，其中纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的含量为0.5～25％，抗菌金属离子溶液中抗菌金属离子的含量为10‑4～10‑1摩尔/升。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹远涛，裘伟永，李士英，郑志华，唐昊，林庆，李书伟，王丽君，
申请(专利权)人：灵汇技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33