纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法及其产品技术

本发明专利技术涉及一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法，先将纳米氧化锌分散在活性稀释剂中，然后加入光固化涂料中来制备纳米粉体不团聚、涂料表面致密的纳米光固化防腐抗菌涂料，将纳米氧化锌和分散剂加入活性稀释剂中，然后加入纳米研磨机中研磨制得纳米氧化锌活性稀释剂分散液；将纳米氧化锌活性稀释剂分散液加入成膜剂中，再加入光引发剂和涂料助剂，搅拌均匀后即得纳米光固化防腐抗菌涂料。采用本发明专利技术所述方法制备的纳米光固化防腐抗菌涂料，纳米氧化锌在涂料中分布均匀，团聚少，涂料表面致密，防腐蚀性以及抗菌性好，具有很大的应用前景。

Preparation and Products of Nano-UV Curable Antiseptic and Antibacterial Coatings

The invention relates to a preparation method of nano-photo-curable anti-bacterial coatings. First, nano-zinc oxide is dispersed in active diluent, then added into the photo-curable coatings to prepare nano-powder non-agglomerating and compact anti-bacterial coatings, nano-zinc oxide and dispersant are added into the active diluent, and then grinded into the nano-grinding machine to prepare nano-particles. Zinc oxide active diluent dispersion solution; nano-zinc oxide active diluent dispersion solution was added into film-forming agent, followed by photoinitiator and paint additives, after stirring uniformly, nano-photo-curable anti-corrosion and anti-bacterial coatings were obtained. The nano-photo-curable anti-corrosion and anti-bacterial coating prepared by the method has the advantages of uniform distribution, less agglomeration, compact surface, good anti-corrosion and anti-bacterial properties, and has great application prospects.

【技术实现步骤摘要】
纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法及其产品
本专利技术属于涂料制备领域，具体涉及一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法及其产品。
技术介绍
光固化涂料是本世纪60年代开发的一种环保节能涂料，它在受到紫外光照射后，可以发生光化学反应，从而引起聚合、交联，使液态涂层瞬间变成固态图层，由于它具有以下众多优点：节省能源，耗能约为热固化涂料的五分之一到十分之一；无溶剂排放，既安全又不污染环境；固化速度快，生产效率高，适合流水线生产；涂层性能优异，具有良好的耐摩擦性、耐溶剂性及耐沾污性等性能。由于这些优点的存在，光固化涂料获得了迅速的发展。紫外光固化涂料广泛应用于建筑材料、体育用品、电子通讯、包装材料和汽车部件等不同领域，涉及到人们生活的各个方面。氧化锌是一种宽禁带半导体材料，具有规整的六角形纤锌矿结构，本身为白色，稳定性好，高温下不变色、不分解、价格低廉、资源丰富。作为一种多功能添加剂和半导体材料,氧化锌一直在化工、轻工、陶瓷、电子、国防、医药卫生及各种高技术产品中发挥着重要的作用。纳米氧化锌加入涂料中可以起到防腐的效果，其防腐的原理是氧化锌作为一种两性化合物，很容易和酸碱有害物发生化学作用，将其中和为中性的无害物质，保护防腐涂层内的材料不受腐蚀性物质的侵害，从而实现防腐效果。纳米氧化锌还具有广谱的抗菌性能，广泛被用在抗菌高分子中。因此将纳米氧化锌加入光固化涂料中可以起到防腐和抗菌的效果。但是纳米氧化锌由于其极高的表面能和极大的比表面积，其极易发生团聚现象。当直接将其加入光固化涂料中时，由于纳米颗粒团聚在一起，其与外界的有效接触大量减少，而防腐蚀反应与抗菌反应等化学反应均是在颗粒表面进行，这种团聚会大大降低其防腐蚀和抗菌效率，因此我们需要解决这个问题。目前有人通过将纳米氧化锌先进行硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂进行表面改性，使其表面亲水亲油性发生改变，然后再加入光固化涂料中，这样可以改善纳米氧化锌在光固化涂料中的团聚现象，但是这也只是稍微缓解了纳米氧化锌的团聚，其在涂料中的团聚现象仍然很严重。因此，也有人采用将纳米氧化锌分散在水或者乙醇中的方式，将其添加到光固化涂料中，这能缓解纳米氧化锌的团聚问题，但是由于引入了其他的溶剂，在固化过程中不参与反应，最后挥发掉之后会留下大量的孔洞，对于涂料的防腐性能以及寿命均会有较大的影响。
技术实现思路
针对纳米氧化锌在光固化涂料中分散不均匀，导致防腐以及抗菌性能不好的缺点，本专利技术目的在于提供一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法。本专利技术的再一目的在于：提供一种上述方法制备的纳米光固化防腐抗菌涂料产品。本专利技术目的通过下述方案实现：一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法，以包括纳米氧化锌的防腐抗菌涂料配方为基础，其特征在于，先将纳米氧化锌分散在活性稀释剂中，然后加入光固化涂料中，制备纳米粉体不团聚、涂料表面致密的纳米光固化防腐抗菌涂料，包括如下步骤：1）称取配方量纳米氧化锌，将其与活性稀释剂、分散剂混合，使纳米氧化锌/分散剂/活性稀释剂的质量比为1:（0.1～0.8）:（1～20），先将纳米氧化锌和分散剂加入活性稀释剂中，搅拌使其混合均匀，然后在纳米研磨机上1000～2500转/分钟研磨0.1～10小时，即得纳米氧化锌活性稀释剂分散液；2）按纳米氧化锌活性稀释剂分散液与成膜剂质量比为1:0.1～10混合搅拌均匀，然后将光引发剂以及涂料助剂加入涂料中，按纳米氧化锌活性稀释剂分散液与光引发剂的质量比为1:0.01～1混合搅拌0.1～4小时后即得纳米光固化防腐抗菌涂料；其中，纳米氧化锌活性稀释剂分散液与涂料助剂的质量比为1:0.01～1。所述的活性稀释剂为1，6-己二醇双丙烯酸酯（HDDA）、二缩丙二醇双丙烯酸酯（DPGDA）、三缩丙二醇双丙烯酸酯（TPGDA）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）中的一种或二种以上的混合物。所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、单月桂基磷酸酯、单十二烷基磷酸酯钾、月桂醇醚磷酸酯钾、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或其组合。所述的成膜剂为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中其一或混合。所述的光引发剂为自由基聚合光引发剂、阳离子聚合光引发剂中的一种。所述的涂料助剂为消泡剂、流平剂、附着力促进剂中其一或混合。本专利技术还提供一种纳米光固化防腐抗菌涂料，根据上述所述任一方法制备得到。本专利技术通过改善制备步骤，从准确称量活性稀释剂、分散剂以及纳米氧化锌，将纳米氧化锌和分散剂加入活性稀释剂中，搅拌使其混合均匀，然后加入纳米研磨机中研磨制得纳米氧化锌活性稀释剂分散液；然后将纳米氧化锌活性稀释剂分散液加入成膜剂中，再加入光引发剂和涂料助剂，搅拌均匀后即得纳米光固化防腐抗菌涂料。采用本专利技术所述方法制备的纳米光固化防腐抗菌涂料，纳米氧化锌在涂料中分布均匀，团聚少，涂料表面致密，防腐蚀性以及抗菌性好，具有很大的应用前景。当将分散好纳米氧化锌的活性稀释剂与树脂以及其他助剂等混合时，仍然会以分散好的状态保持，并在固化后形成纳米氧化锌分散优异的树脂。目前添加纳米氧化锌的光固化涂料一般是直接将纳米粉体添加入光固化涂料中，这必然会导致纳米氧化锌的大量团聚，影响其抗菌以及防腐蚀性能。附图说明图1纳米氧化锌在活性稀释剂中的粒径分布。具体实施方式下面通过实施例进一步说明本专利技术，而不是限制本专利技术的范围。实施例1一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法，先将纳米氧化锌分散在活性稀释剂中，然后加入光固化涂料中，按如下步骤：准确称量活性稀释剂、分散剂以及纳米氧化锌，其中，纳米氧化锌与分散剂的质量比为1:0.5，纳米氧化锌与活性稀释剂的质量比为1:10，活性稀释剂为1，6-己二醇双丙烯酸酯，分散剂为壬基酚聚氧乙烯醚，将纳米氧化锌和分散剂加入活性稀释剂中，搅拌使其混合均匀，然后将其加入纳米研磨机，开动研磨机使转速保持在1500转/分钟并研磨1小时即得纳米氧化锌活性稀释剂分散液。然后将纳米氧化锌活性稀释剂分散液加入成膜剂中，其中，纳米氧化锌活性稀释剂分散液与成膜剂的质量比为1:2，成膜剂为环氧丙烯酸酯，搅拌均匀；然后将光引发剂以及涂料助剂加入涂料中，其中，纳米氧化锌活性稀释剂分散液与光引发剂的质量比为1:0.05，纳米氧化锌活性稀释剂分散液与涂料助剂的质量比为1:0.02，光引发剂为自由基聚合光引发剂，涂料助剂为消泡剂，搅拌1小时后即得纳米光固化防腐抗菌涂料。图1为纳米氧化锌在活性稀释剂中的粒径分布。从粒径图中可以看出，纳米氧化锌在光固化活性稀释剂中分散情况优异，平均粒径在100nm。当将分散好纳米氧化锌的活性稀释剂与树脂以及其他助剂等混合时，仍然会以分散好的状态保持，并在固化后形成纳米氧化锌分散优异的树脂。目前添加纳米氧化锌的光固化涂料一般是直接将纳米粉体添加入光固化涂料中，这必然会导致纳米氧化锌的大量团聚，影响其抗菌以及防腐蚀性能。实施例2一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法，先将纳米氧化锌分散在活性稀释剂中，然后加入光固化涂料中，按如下步骤：准确称量活性稀释剂、分散剂以及纳米氧化锌，其中，纳米氧化锌与分散剂的质量比为1:0.4，纳米氧化锌与活性稀释剂的质量比为1:10，活性稀释剂为二缩丙二醇双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法，以包括纳米氧化锌的防腐抗菌涂料配方为基础，其特征在于，先将纳米氧化锌分散在活性稀释剂中，然后加入光固化涂料中，包括如下步骤：1）称取配方量纳米氧化锌，将其与活性稀释剂、分散剂混合，使纳米氧化锌/分散剂/活性稀释剂的质量比为1:（0.1～0.8）:（1～20），先将纳米氧化锌和分散剂加入活性稀释剂中，搅拌使其混合均匀，然后在纳米研磨机上1000～2500转/分钟研磨0.1～10小时，即得纳米氧化锌活性稀释剂分散液；2）按纳米氧化锌活性稀释剂分散液与成膜剂质量比为1:0.1～10混合搅拌均匀，然后将光引发剂以及涂料助剂加入涂料中，按纳米氧化锌活性稀释剂分散液与光引发剂的质量比为1:0.01～1混合搅拌0.1～4小时后即得纳米光固化防腐抗菌涂料；其中，纳米氧化锌活性稀释剂分散液与涂料助剂的质量比为1:0.01～1。

【技术特征摘要】
1.一种纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法，以包括纳米氧化锌的防腐抗菌涂料配方为基础，其特征在于，先将纳米氧化锌分散在活性稀释剂中，然后加入光固化涂料中，包括如下步骤：1）称取配方量纳米氧化锌，将其与活性稀释剂、分散剂混合，使纳米氧化锌/分散剂/活性稀释剂的质量比为1:（0.1～0.8）:（1～20），先将纳米氧化锌和分散剂加入活性稀释剂中，搅拌使其混合均匀，然后在纳米研磨机上1000～2500转/分钟研磨0.1～10小时，即得纳米氧化锌活性稀释剂分散液；2）按纳米氧化锌活性稀释剂分散液与成膜剂质量比为1:0.1～10混合搅拌均匀，然后将光引发剂以及涂料助剂加入涂料中，按纳米氧化锌活性稀释剂分散液与光引发剂的质量比为1:0.01～1混合搅拌0.1～4小时后即得纳米光固化防腐抗菌涂料；其中，纳米氧化锌活性稀释剂分散液与涂料助剂的质量比为1:0.01～1。2.根据权利要求1所述纳米光固化防腐抗菌涂料的制备方法，其特征在于：所述的活性稀释剂为1，6-己二醇双丙烯酸酯（HDDA）、二缩丙二醇双丙烯酸酯（...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，徐少洪，林琳，王敬锋，陈振，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31