一种自修复抗菌美缝剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种自修复抗菌美缝剂及其制备方法，所述美缝剂由A组分和B组分按照重量比1:(0.7‑1.3)配制，其中A组分包括以下重量份组分：环氧树脂乳液100‑120份、纳米二氧化钛0.05‑10份、硝酸银0.05‑5份、触变剂0.5‑15份、消泡剂0.1‑10份、流平剂0.1‑10份、颜料0.1‑5份；所述环氧树脂乳液为含呋喃‑马来酰亚胺可逆共价键的双缩水甘油醚和辛二醇缩水甘油醚，B组分包括以下重量份组分：还原剂40‑80份、触变剂0.5‑15份、固化促进剂1‑10份。本发明专利技术的美缝剂具有在电吹风加热条件下就能进行自修复，且强度高，并具有广谱杀菌性。

A self repairing antibacterial seaming agent and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种自修复抗菌美缝剂及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种自修复抗菌美缝剂及其制备方法。
技术介绍
目前，市面上的美缝剂主要包括单组份美缝剂和双组份美缝剂两种。单组份美缝剂普遍存在收缩率大、容易脱落等缺点。双组份美缝剂具有收缩率低、粘结性好、亮度高等优点，有望逐渐代替单组份美缝剂，成为市场主流。然而，现有的双组份美缝剂在潮湿的环境下容易滋生病菌，易霉变发黑，难以清洁，影响整体美观效果。此外，现有的双组份美缝剂通常由环氧聚合物构成，环氧聚合物具有优异的力学性能、化学稳定性、耐高低温性，以及易加工成型和成本低廉等优点，在胶粘剂、涂料、复合材料等领域广泛应用。然而，环氧聚合物是由共价键形成的三维网状结构聚合物，交联密度较高、质地坚硬，当受到外界应力时，容易产生损伤，导致结构内部形成很多微裂纹，从而影响环氧聚合物材料的力学性能和服役寿命。因此，实现对环氧聚合物基体中产生的裂纹予以修复具有现实需求。另外目前美缝剂力学性能较低、柔韧性较差，应用范围受到极大的限制，尤其是在柔性线路板密封以及应力敏感区域的应用。因此，需要制备力学强度高、断裂伸长率大且具有自修复功能的材料。抗菌剂(anti-bacterialagents)指能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。抗菌剂是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。纳米银具有优异的导电性、催化性、广谱抗菌性，银离子的接触反应抗菌机理：银离子接触反应，造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，银离子穿透细胞壁进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。因此，急需开发一种具有自修复功能、抗菌性好、抗静电的美缝剂。
技术实现思路
为了解决现有美缝剂抗菌性差且出现破损时难以修复的技术问题，而提供一种自修复抗菌美缝剂及其制备方法，本专利技术方法制得的美缝剂具有自修复功能，且抗菌能力好，还具有抗静电功能。本专利技术通过以下技术方案实现：一种自修复抗菌美缝剂，由A组分和B组分组成，所述A组分包括以下重量份组分：环氧树脂乳液100-120份、纳米二氧化钛0.05-10份、硝酸银0.05-5份、触变剂0.5-15份、消泡剂0.1-10份、流平剂0.1-10份、颜料0.1-5份；所述环氧树脂乳液为含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的双缩水甘油醚(FDB)和辛二醇缩水甘油醚(OCG)；所述B组分包括以下重量份组分：还原剂40-80份、触变剂0.5-15份、固化促进剂1-10份。使用时，所述A组分和B组分按照重量比1:(0.7-1.3)配制。进一步地，所述环氧树脂乳液中双缩水甘油醚(FDB)的质量分数为40-60wt％。进一步地，所述触变剂为羟乙基纤维素和/或聚乙烯醇。进一步地，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚和/或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。进一步地，所述流平剂为1080和/或1090。进一步地，所述颜料为硫化镉、氧化钴、炭黑中的一种或几种。进一步地，所述纳米二氧化钛为金红石晶型，粒径为1-100纳米。进一步地，所述还原剂为抗坏血酸、水合肼、硼氢化钠中的一种或几种。进一步地，所述固化促进剂为1,3-环己二甲胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺中的一种或几种。本专利技术另一方面提供上述美缝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方量的纳米二氧化钛、硝酸银、触变剂、消泡剂、流平剂、颜料加入环氧树脂乳液中，混合均匀，进行超声处理得到A组分；(2)将还原剂、触变剂、固化促进剂混合均匀，得到B组分；(3)将A组分和B组分按照比例混合后，进行紫外照射处理，即得到自修复抗菌美缝剂。进一步地，步骤(1)中所述超声处理的功率为500-2000W，超声的时间为30-200min。进一步地，步骤(3)中所述紫外照射处理的紫外线波长为100-380nm、功率为100-500W，处理时间为50-250min。有益技术效果：(1)本专利技术通过在环氧聚合物链中植入可逆共价键可有效解决环氧聚合物的自修复问题，采用含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的双缩水甘油醚(FDB)和辛二醇缩水甘油醚(OCG)单体聚合为环氧弹性体聚合物(FDB和OCG中均含有环氧基团，与固化促进剂中的胺基发生交联反应，生成环氧弹性体聚合物)，该聚合物具有热可逆修复性。当美缝剂基体出现破损时，只需用电吹风机对破损处进行鼓风加热，随着破损处温度的升高，环氧聚合物分子链的蠕动性增加，使得呋喃和马来酰亚胺端基的相互接触机率增加，二者一旦发生接触将发生化学反应产生共价键，进而使得破损处的断链重新结合，最终使破损处的微裂纹消失。(2)在含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的双缩水甘油醚(FDB)和辛二醇缩水甘油醚(OCG)环氧单体的聚合过程中，硝酸银被还原剂原位还原为纳米银，纳米银颗粒、纳米二氧化钛粒子在环氧单体聚合过程中被均匀地分散在基体中，使制得的美缝剂具有良好的抗静电能力和杀菌能力，能够减少污渍、灰尘和细菌在瓷砖缝内部的吸附，并能长时间保持室内环境的整洁，卫生效果更持久。原位生成的纳米银颗粒由于处于纳米尺度，具有较大的比表面积，与纳米二氧化钛联用，能进一步提升美缝剂的杀菌效果。(3)纳米银和纳米二氧化钛同时也作为增强填料，可以显著增加美缝剂的强度，制得的自修复抗菌美缝剂的膜层强度比传统美缝剂高20-70％。(4)金红石晶型二氧化钛对紫外线有良好的屏蔽作用，使美缝剂基体能够更耐阳光照射，在阳光照射下的力学强度长期保持；且具有催化杀菌作用，在紫外光的照射作用下，二氧化钛纳米颗粒与空气中的氧发生反应，会产生活性氧，当其与细菌的细胞表面接触时，会氧化其细胞内的辅酶A，从而影响了生命体的代谢通路，导致细菌难以存活；此外，光催化产生的活性氧诱发了细胞壁及细胞整体通透性的改变，甚至造成了细胞膜的损伤，细胞器外泄，从而引起细菌的解体或死亡。具体实施方式以下结合具体实施例进一步描述本专利技术，但不限制本专利技术范围。实施例1(一)一种自修复抗菌美缝剂，由A组分和B组分组成，所述A组分和B组分按照重量比1:0.8配制：所述A组分包括以下重量份组分：环氧树脂100份、纳米二氧化钛2份、硝酸银1.6份、触变剂0.5份、消泡剂0.5份、流平剂0.5份、颜料2份；所述B组分包括以下重量份组分：还原剂60份、触变剂0.5份、固化促进剂1份。所述环氧树脂为环氧树脂E51。所述颜料为硫化镉。所述触变剂为羟乙基纤维素。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述流平剂为摩能化工的1080。所述还原剂为抗坏血酸。所述固化促进剂为1,3-环己二甲胺。所述纳米二氧化钛的平均粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自修复抗菌美缝剂，其特征在于，由A组分和B组分组成，/n所述A组分包括以下重量份组分：环氧树脂乳液100-120份、纳米二氧化钛0.05-10份、硝酸银0.05-5份、触变剂0.5-15份、消泡剂0.1-10份、流平剂0.1-10份、颜料0.1-5份；所述环氧树脂乳液为含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的双缩水甘油醚和辛二醇缩水甘油醚；/n所述B组分包括以下重量份组分：还原剂40-80份、触变剂0.5-15份、固化促进剂1-10份。/n使用时，所述A组分和B组分按照重量比1:(0.7-1.3)配制。/n

【技术特征摘要】
1.一种自修复抗菌美缝剂，其特征在于，由A组分和B组分组成，
所述A组分包括以下重量份组分：环氧树脂乳液100-120份、纳米二氧化钛0.05-10份、硝酸银0.05-5份、触变剂0.5-15份、消泡剂0.1-10份、流平剂0.1-10份、颜料0.1-5份；所述环氧树脂乳液为含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的双缩水甘油醚和辛二醇缩水甘油醚；
所述B组分包括以下重量份组分：还原剂40-80份、触变剂0.5-15份、固化促进剂1-10份。
使用时，所述A组分和B组分按照重量比1:(0.7-1.3)配制。


2.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌美缝剂，其特征在于，所述环氧树脂乳液中双缩水甘油醚的质量分数为40-60wt％。


3.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌美缝剂，其特征在于，所述触变剂为羟乙基纤维素和/或聚乙烯醇。


4.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌美缝剂，其特征在于，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚和/或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。


5.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌美缝剂，其特征在于，所述流平剂为1080和/或1090。


6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：向萌，董爽，陈建香，杨洲，庄海玉，朱云峰，董观秀，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32