一种抗微生物涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗微生物涂料及其制备方法，属于涂料领域。本发明专利技术以油酸、N,N‑二甲基‑1,3丙二胺合成的聚合物带有叔胺基团，当涂料接触微生物，微生物呼吸作用产生的二氧化碳带正电荷，而叔胺基带正电荷，两者通过静电作用产生排斥，从而形成囊泡结构，可以对具有杀菌活性的抗微生物活性剂进行缓慢释放，延长杀菌时效，接触到二氧化碳后，会使得涂料的流体状态发生改变，形成的胶束缠绕程度紧密，结构密集，增加了抗微生物涂料涂膜的韧性和弹性，阻止了水汽进入，隔绝了空气，防止细菌滋生并且更好的固着抗微生物活性剂，使得其能有效的发挥抗菌作用。本发明专利技术解决了目前抗微生物涂料抗微生物能力差、时效短的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种抗微生物涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，特别是涉及一种抗微生物涂料及其制备方法。
技术介绍
随着对健康问题认识的深入，人们发现病原体（细菌、病毒）等微生物的传染是对人体健康极大的威胁，且在潮湿的环境中易发霉迫切需要研究一种新型的涂料，将其用于办公用品、公共设施的表面，对于抵抗微生物的蔓延具有重要意义。普通涂料由于抗微生物能力差、时效性短等问题，已经不能满足日常的需求。为克服上述问题，本专利技术将涂料和抗菌剂相结合，研制一种新型的抗菌涂料，将其涂布于公共设施的表面，能有效的减少微生物对人健康的威胁。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前抗微生物涂料抗微生物能力差、时效短的问题，提供一种抗微生物涂料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种抗微生物涂料包括涂料基料、抗微生物活性剂、表面活性物；所述涂料基料的制备方法，包括如下步骤：S1.取桐油按质量比4~7：1~3加入顺丁烯二酸酐，升温至120~130℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比100~200：2~5：3~6加入正丁醇、丙二醇甲醚于105~115℃搅拌混合，再加入搅拌混合物质量30~50%的聚乙二醇-1000搅拌混合，得混合物；S2.取环氧树脂按质量比3~5：6~10：9~15加入正丁醇、丙二醇甲醚，于60~65℃搅拌混合20~30min，得混合物a，取混合物按质量比4~7：20~30加入混合物a，于85~90℃搅拌混合10~20min，再加入混合物质量1~3%的二乙醇胺，通入氮气保护，保温，冷却至室温，调节pH至6~7，即得涂料基料。所述步骤S2中的保温条件为：于85~90℃保温2~3h。所述抗微生物活性剂的制备方法，包括如下步骤：（1）取5,5-二甲基乙内酰脲按质量比3~6：1~3：10~20加入氢氧化钾、水，于45~55℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比10~15：4~7加入甲醇，搅拌混合20~30min，再加入搅拌混合物a质量20~30%的溴丙烯，于55~60℃搅拌混合1~2h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1~3：8~10加入石油醚，静置2~3h，过滤，得滤渣；（2）取滤渣按质量比1~3：5~10：100~200加入丙烯酸、蒸馏水，再加入滤渣质量30~50%的丙烯酸丁酯和滤渣质量60~90%的甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至70~75℃搅拌混合20~30min，再加入滤渣质量1~4%的过硫酸钾，于70~75℃保温18~24h，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比50~60：8~15加入质量分数为10%的次氯酸溶液，搅拌混合，透析，取透析液，即得抗微生物活性剂。所述步骤（2）中调节pH至7~8，搅拌混合条件为：于25~30℃搅拌混合1~2h。所述表面活性物的制备方法，包括如下步骤：取油酸按质量比10~15：3~6加入N,N-二甲基-1,3丙二胺，通入氮气保护，搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比15~20：0.05~0.09：50~70加入EDTA二钠、去离子水，于70~75℃搅拌混合20~30min，再加入减压蒸馏物质量30~40%的质量分数为30%的双氧水，于75~80℃搅拌混合4~5h，冷却至室温，旋转蒸发，即得表面活性物。所述所得减压蒸馏物的条件为：升温至140~150℃搅拌混合7~8h，减压蒸馏。该制备方法包括如下步骤：按质量份数计，取300~500份涂料基料、50~100份抗微生物活性剂、15~20份表面活性物、300~400份水，于45~55℃搅拌混合30~40min，得基体物，取基体物按质量比20~30：5~13加入己二胺，再加入基体物质量5~8%的1,4-丁二醇缩水甘油酸，于25~30℃搅拌混合40~50min，即得抗微生物涂料。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以5,5-二甲基乙内酰脲与溴丙烯反应，再加入丙烯酸聚合，并复合丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯，通过氯化反应形成聚合物纳米粒子，形成的氯代酰胺的结构，引入的卤胺官能团使得聚合物纳米粒子具有理想的耐水性和持久杀菌、杀菌稳定性能，聚合物纳米粒子具有更小的尺寸和更大的比表面积，在抗菌过程中更易接触到菌体，从而提高杀菌效率，纳米粒子状态在涂料中能较好的分散，后期加入固化剂己二胺，利用己二胺固化剂中伯胺、仲胺与甲基丙烯酸缩水甘油酯中环氧基团反应，使得涂料在基底表面形成网状大分子结构，从而达到增强涂料耐水性及力学性能的目的；（2）本专利技术以桐油、顺丁烯二酸酐为原料，利用双烯加成反应形成加成物，加入环氧树脂中，除了环氧树脂具有较好的粘结性能外，引入桐油具有干性好、耐腐蚀性优异的性能，所得的加成物中引入伯胺和酰胺基团，增加了涂料在室温下固化速率，适用于公共场所的设施，所得的涂料基料以水为溶剂，无VOC释放，在公共场所不会对人体造成危害，具有较好的环保性能；（3）本专利技术以油酸、N,N-二甲基-1,3丙二胺合成具有二氧化碳响应型的表面活性物，合成的聚合物带有叔胺基团，当涂料接触微生物，微生物呼吸作用产生的二氧化碳带正电荷，而叔胺基带正电荷，两者通过静电作用产生排斥，从而形成囊泡结构，一方面可以对具有杀菌活性的抗微生物活性剂进行缓慢释放，延长杀菌时效，另一方面接触到二氧化碳后，会使得涂料的流体状态发生改变，形成的胶束缠绕程度紧密，结构密集，使得具有低粘性的流体转变为弹性流体，增加了抗微生物涂料涂膜的韧性和弹性，阻止了水汽进入，隔绝了空气，防止细菌滋生并且更好的固着抗微生物活性剂，使得其能有效的发挥抗菌作用。具体实施方式涂料基料：S1.取桐油按质量比4~7：1~3加入顺丁烯二酸酐，升温至120~130℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比100~200：2~5：3~6加入正丁醇、丙二醇甲醚于105~115℃搅拌混合20~30min，再加入搅拌混合物质量30~50%的聚乙二醇-1000，搅拌混合2~3h，得混合物；S2.取环氧树脂按质量比3~5：6~10：9~15加入正丁醇、丙二醇甲醚，于60~65℃搅拌混合20~30min，得混合物a，取混合物按质量比4~7：20~30加入混合物a，于85~90℃搅拌混合10~20min，再加入混合物质量1~3%的二乙醇胺，通入氮气保护，于85~90℃保温2~3h，冷却至室温，调节pH至6~7，即得涂料基料。抗微生物活性剂：（1）取5,5-二甲基乙内酰脲按质量比3~6：1~3：10~20加入氢氧化钾、水，于45~55℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比10~15：4~7加入甲醇，搅拌混合20~30min，再加入搅拌混合物a质量20~30%的溴丙烯，于55~60℃搅拌混合1~2h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1~3：8~10加入石油醚，静置2~3h，过滤，得滤渣；（2）取滤渣按质量比1~3：5~10：100~200加入丙烯酸、蒸馏水，再加入滤渣质量30~50%的丙烯酸丁酯和滤渣质量60~90%的甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至70~75℃搅拌混合20~30min，再加入滤渣质量1~4%的过硫酸钾，于70~75℃保温18~24h，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗微生物涂料，其特征在于，包括涂料基料、抗微生物活性剂、表面活性物；所述涂料基料的制备方法，包括如下步骤：S1.取桐油按质量比4~7：1~3加入顺丁烯二酸酐，升温至120~130℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比100~200：2~5：3~6加入正丁醇、丙二醇甲醚于105~115℃搅拌混合，再加入搅拌混合物质量30~50%的聚乙二醇‑1000搅拌混合，得混合物；S2.取环氧树脂按质量比3~5：6~10：9~15加入正丁醇、丙二醇甲醚，于60~65℃搅拌混合20~30min，得混合物a，取混合物按质量比4~7：20~30加入混合物a，于85~90℃搅拌混合10~20min，再加入混合物质量1~3%的二乙醇胺，通入氮气保护，保温，冷却至室温，调节pH至6~7，即得涂料基料。

【技术特征摘要】
1.一种抗微生物涂料，其特征在于，包括涂料基料、抗微生物活性剂、表面活性物；所述涂料基料的制备方法，包括如下步骤：S1.取桐油按质量比4~7：1~3加入顺丁烯二酸酐，升温至120~130℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比100~200：2~5：3~6加入正丁醇、丙二醇甲醚于105~115℃搅拌混合，再加入搅拌混合物质量30~50%的聚乙二醇-1000搅拌混合，得混合物；S2.取环氧树脂按质量比3~5：6~10：9~15加入正丁醇、丙二醇甲醚，于60~65℃搅拌混合20~30min，得混合物a，取混合物按质量比4~7：20~30加入混合物a，于85~90℃搅拌混合10~20min，再加入混合物质量1~3%的二乙醇胺，通入氮气保护，保温，冷却至室温，调节pH至6~7，即得涂料基料。2.根据权利要求1所述的抗微生物涂料，其特征在于，所述步骤S2中的保温条件为：于85~90℃保温2~3h。3.根据权利要求1所述的抗微生物涂料，其特征在于，所述抗微生物活性剂的制备方法，包括如下步骤：（1）取5,5-二甲基乙内酰脲按质量比3~6：1~3：10~20加入氢氧化钾、水，于45~55℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比10~15：4~7加入甲醇，搅拌混合20~30min，再加入搅拌混合物a质量20~30%的溴丙烯，于55~60℃搅拌混合1~2h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1~3：8~10加入石油醚，静置2~3h，过滤，得滤渣；（2）取滤渣按质量比1~3：5~10：100~200加入丙烯酸、蒸馏水，再加入滤渣质量30~50%的丙烯酸丁酯和滤渣质量60~90...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂龙，路芸，卢星，
申请(专利权)人：佛山皖阳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44