本发明专利技术涉及一种防雾自洁型抗菌防霉喷涂剂的制备方法，在搅拌条件下加入纳米二氧化钛分散均匀，然后加入亲水介质，对纳米二氧化钛进行表面改性，缓慢加入树脂乳液，再加入防霉助剂及硅烷偶联剂悬混反应，制得防雾自洁型抗菌防霉喷涂剂，通过加入亲水介质对纳米二氧化钛改性和选配适宜的树脂乳液与防霉剂配伍，使本发明专利技术制备的喷涂剂同时具有较好的防雾自洁特性和抗菌防霉性，可广泛应用于内外墙、玻璃、金属材料、陶瓷、洁具及家具等物体表面，广谱抗菌，制备方法简单易用，生产成本较同类产品低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别是含有纳米 二氧化钛防雾自洁型抗菌防霉喷涂剂的制备。制备的喷涂剂可用于内外墙、玻 璃、金属材料、陶瓷、洁具及家具等物体表面抗菌防霉及防雾自洁。
技术介绍
纳米Ti02是目前研究最为活跃的无机纳米材料之一，具有无毒、抗菌并 分解细菌、防紫外线、超亲水和超亲油性等特性，抗菌性广谱、长效，已经被 应用于各种功能涂料中，如内外墙抗菌涂料、玻璃防雾、颜料漆等。目前利用 纳米二氧化钛的光催化性制备具有抗菌功能涂料比较常见，如中国专利 03114740. 2提出一种纳米杀菌型涂料，其配方的基本组分是聚丙烯酸酯系树 脂为基水溶性的乳胶33%-38%、多微孔载银杀菌材料4%-6%、超细填料21 %-27。％、金红石钛白粉9%-13%、羧甲基纤维素0.08%-0.2%、聚甲基丙烯酸 钠0.05%-0.1%、六偏磷酸钠0.1%-0.18%、五氯酚钠0.2%-0.4%，其余为水。 中国专利200410015146.X提出一种光催化空气净化水性环保内墙涂料，重量 配比如下水12.00 16.00，分散剂1.20 1.80，防腐防霉剂0.10 0.40，消泡 剂0.30 0.50，纤维素0.10 0.30，助结剂5.00 8.00，有机胺助剂0.25 0.50， 锐钛型纳米11026.00 12.00，金红石11025.00 8.00，颜料、填料0.00 16.00， 水性有机硅改性丙烯酸乳液(固含量50%)18.00 28.00，硅溶胶25.00 35.00， 特种助剂0.20 0.50。所述特种助剂为聚醚改性硅氧烷、或非离子型聚氨酯。 上述现有的技术中，主要是把Ti02与丙烯酸系乳液及相应的辅料配合,利用 Ti02的光催化作用配以杀菌或防霉助剂得到杀菌防霉功能的涂料，使用范围一 般限于内外墙或金属材料表面抗菌，且作为内外墙的装饰涂料，需加的辅料及Ti02用量较多，加工成本高。本申请人在200610114441.X专利申请中提出一 种用于建筑物表面抗菌防霉剂的制备方法，在建筑涂料用涂装乳液中加入成膜 助剂、纳米Ti02、分散剂、乳化剂、多功能助剂及防霉助剂分散混合，其中主 要是用苯丙、丙烯酸酯类乳液与咪唑类或季铵盐类防霉剂配伍，二氧化钛在光 催化下得到较好的抗菌防霉效果，该方法制备的抗菌防霉剂主要用于建筑物表 面的抗菌防霉，没有考虑防雾自洁功能，功能比较单一。近年来，有报道用Ti02纳米薄膜作为防雾自洁材料，如余家国等人在《太 阳能学报》1999年10月第20巻第4期"Ti02涂层自洁净玻璃的制备及其特性 研究"中提出用溶胶-凝胶工艺在玻璃表面制得均匀透明的多孔Ti02纳米薄膜， 利用Ti02的超亲水性能发挥防雾自洁作用，但是该成膜工艺复杂。苏国栋等人 在《机械工程材料》2004年11月第28巻第11期"聚氨酯材料纳米二氧化钛 自洁涂层的制备"中提出在聚氨酯材料表面涂敷纳米二氧化钛复合涂层形成自 洁材料，但存在表面Ti02涂层易脱落的问题，而且Ti02用量大(7%),并仅 限于自洁性能。目前同时具有防雾自洁的杀菌防霉多功能涂料少见报道。
技术实现思路
本专利技术提出了，制备的喷涂剂 可以使涂层具有更强的亲水性，对物体表面同时具有防雾自洁和抗菌防霉多种 功能。且喷涂剂制备方法简单，使用的辅料和Ti02少，成本低，使用方便灵 活，范围广泛。本专利技术的技术方案在悬混釜内加水，在搅拌条件下加入纳米二氧化钛分散均匀，然后缓慢加入亲水介质，对纳米二氧化钛进行表面改性，0.5 4h后， 缓慢加入树脂乳液，乳液与水的用量比(质量比)为0.2 5g/g，纳米二氧化 钛与乳液的质量比为lxl(T3 1.5xl(T2g/g，亲水介质与乳液的质量比为2.5xlO—3 lxl(T2g/g，再加入防霉助剂、硅烷偶联剂，硅烷偶联剂与乳液质量比 为0.5xl(^ 3.0xl(rVg，搅拌0.5 2h，制得防雾自洁型抗菌防霉喷涂剂，所 述的亲水介质为表面活性剂环氧乙烷-环氧丙垸共聚物、聚乙二醇辛基苯基醚、 十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚；聚天门冬氨酸或聚本专利技术使用的树脂乳液为聚氨酯、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯酸改性聚 氨酯或其他改性聚氨酯及聚醚类树脂中的一种或几种的混合物。本专利技术加入的防霉助剂为常用的咪唑类防霉剂、苯甲酸、季铵盐类防霉剂 或氨基甲酸酯类防霉剂，研究表明，不同的乳液体系与适宜的防霉助剂配伍产 生的协同作用，会产生不同的防霉效果，优选将聚丙烯酸酯乳液体系与季铵盐 类防霉剂配伍，改性聚氨酯乳液体系与氨基甲酸酯类防霉剂配伍，可以产生突 出的防霉效果。防霉助剂的加入量按一般常规的方法掌握，本专利技术较好的加入 量是，防霉助剂与乳液的质量比为0.5xl(r2 5.0xl(T2g/g。本专利技术使用的纳米二氧化钛平均粒径为5-100nm;优选改性或掺杂的纳米 Ti02。如掺氮Ti02、掺铁Ti02或改性Ti02产品。本专利技术使用亲水性介质对纳米二氧化钛改性，使得纳米二氧化钛表面能降 低，减小了颗粒间的作用力，提高了分散性，同时增强了涂层表面的亲水性， 其中优选聚天门冬氨酸，聚乙二醇辛基苯基醚。本专利技术加入硅烷偶联剂为市售的产品KH-560、 DB-792、 DB-570、 DB-560 或DB-172等。其所起的作用是公知的。本专利技术的物料混合与分散采用混悬釜，搅拜转速100 600转/分，温度5 60°C。本专利技术的效果1、采用亲水介质对纳米二氧化钛表面改性再与乳液配伍成膜，充分利用纳米二氧化钛光催化性质使膜表面同时具有亲水防雾自洁和抗菌防霉作用。2、用不同的树脂乳液体系与适宜的防霉剂协同作用产生突出的 防霉效果。3、本专利技术制备的喷涂剂Ti02用量少(0.2%~1%)，辅料少，无毒， 使用灵活方便，可以在内外墙、玻璃、金属材料、陶瓷、洁具及家具等物体表 面随时喷涂。喷涂24小时后防雾自洁型抗菌防霉涂层对黑曲霉菌的杀菌率为 96%以上，对大肠杆菌的杀菌率几乎达到100%，经过涂层表面自洁及防雾测 试，证明其具有较好的自洁防雾特性。 具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术提供的方法迸一步说明，但并不限于以下实施例。 本专利技术杀菌率的计算方法如下将菌液均匀涂布于涂有抗菌防霉除味涂料 的载玻片上，经0、 2、 4、 8、 12、 24小时后用棉棒将菌液轻轻拭擦后置于生 理盐水中，振荡，取0.3ml于培养皿中，倒入培养基，于培养箱中培养48小 时，取出数菌落数，依下式计算杀菌率。 杀菌率=(A。-Ae) /AQxlOO%其中A。-初始菌落数(个)；Ae-杀菌后菌落数(个)。本专利技术自洁性测试的方法如下分别测试未污染的涂层的白度、被污染物 污染后的涂层的白度、光照分解后涂层的白度，自洁率按下式计算。光照后的白度-污^的白度自 口率(R)=未i^染的白度-污鹏的白度x 100%另外，涂层对粉尘的自洁测试采用清水冲洗法。本专利技术防雾性测试方法如下首先将样品涂于玻璃上，待干后，置于-20。C 放置2h，取出，置于7(TC恒温水浴上，记录形成水膜的时间及水膜面积。实施例1:悬混釜中加水，20°C， 200转/min搅拌，加入0.75g德国P25 型纳米二氧化钛，再加入lg聚乙二醇辛基苯基醚，缓慢加入100g聚丙烯酸酯乳液中，混匀后加入1.5g季铵盐类防本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防雾自洁型抗菌防霉喷涂剂的制备方法，在成膜树脂乳液中加入纳米二氧化钛，防霉助剂，其特征在于：在悬混釜内加水，在搅拌条件下加入纳米二氧化钛分散均匀，然后加入亲水介质，对纳米二氧化钛进行表面改性，０．５～４ｈ后，加入树脂乳液，乳液与水的质量比为０．２～５ｇ／ｇ，纳米二氧化钛与乳液的质量比为１×１０↑［－３］～１．５×１０↑［－２］ｇ／ｇ，亲水介质与乳液的质量比为２．５×１０↑［－３］～１×１０↑［－２］ｇ／ｇ，再加入防霉助剂及硅烷偶联剂，硅烷偶联剂与乳液质量比为０．５×１０↑［－２］～３．０×１０↑［－２］ｇ／ｇ，搅拌０．５～２ｈ，制得防雾自洁型抗菌防霉喷涂剂，所述的亲水介质为表面活性剂环氧乙烷－环氧丙烷共聚物、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、聚天门冬氨酸或聚乙二醇。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏海佳，张晓东，谭天伟，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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