一种阻燃抗菌水性涂料制备方法技术

本发明专利技术提供一种阻燃抗菌水性涂料制备方法，其中植物提取物含量为0.1‑5%，所述植物提取物为艾草提取物、草珊瑚提取物、薰衣草提取物、缬草提取物、海藻提取物地一种或几种，或者是槲皮黄素、水杨酸、大黄素、薄荷醇、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙、海藻酸钠中的一种或多种，使得涂料具有植物天然抑菌效果，本发明专利技术阻燃抗菌水性涂料制备过程还包括成膜物质的制备、色浆的制备、硅藻土多孔材料的制备、含植物提取物功能改性剂的制备和水性涂料的制备，经过上述制备过程，将同时提高涂料的阻燃性能和涂膜的力学强度，拓宽了该涂料的应用领域。

A preparation method of fire retardant and antibacterial waterborne coating

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃抗菌水性涂料制备方法
本专利技术属于水性涂料领域，具体涉及一种阻燃抗菌水性涂料制备方法。
技术介绍
随着国民经济各行业的发展，涂料工业从一个极不引人注目的小行业逐步发展成为国民经济各领域必不可少的重要行业，现如今涂料的使用已随处可见，汽车表面，家电外壳，家庭装潢等，尤其是家庭装潢中的墙面涂料和家具用漆。与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料价格更低、使用更安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。CN201910452632.4公开一种纳米有机水性涂料及其制备方法，其将无机纳米材料、复合光催化剂、PUA乳液以及防霉剂混合研磨，制得的纳米有机水性涂料，不仅可以提高工件表面的耐磨和耐冲击的性能，还具有优异的抗菌效果，但是其并没有公开所能达到的抗菌效果，另外，其制备过程仅仅经过混合研磨，防霉剂等抗菌成分易发生迁移，抗菌并不持久。CN105017876A公开了一种抗菌阻燃涂料，其将苯丙乳液和硅溶胶复合使用，增强了涂料的稳定性；另外将天然抗菌和无机抗菌剂的混合使用，无机抗菌剂为银磷酸钙和银磷酸锆的混合物，天然抗菌剂为植物醇提物，植物包括牵牛子、白芨、薄荷、柠檬叶及石榴皮，具有优异的抗菌效果，在120h对球毛壳霉菌和黄曲霉菌的杀菌率达到97-100%，搭配阻燃剂的使用，可有效起到阻燃效果，提高安全性，但是加入大量无机粒子容易造成团聚，粒度过大，进而影响涂料的强度及韧性，影响涂料的使用寿命。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本专利技术提供一种阻燃抗菌水性涂料制备方法，以实现以下专利技术目的：1、提高植物抑菌效果2、提高阻燃性能3、提高涂膜的力学强度为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种阻燃抗菌水性涂料制备方法，其特征在于，所述水性涂料，植物提取物含量为0.1-5%；所述植物提取物为艾草提取物、草珊瑚提取物、薰衣草提取物、缬草提取物、海藻提取物地一种或几种，或者是槲皮黄素、水杨酸、大黄素、薄荷醇、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙、海藻酸钠中的一种或多种；所述的阻燃抗菌水性涂料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：成膜物质的制备、色浆的制备、硅藻土多孔材料的制备、含植物提取物功能改性剂的制备和水性涂料的制备；所述成膜物质的制备，包括向聚氨酯中加入混合单体和引发剂溶液，反应温度80-90℃，反应时间2-3h，所述混合单体，包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和羟甲基丙烯酰胺，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔戊酯TAPB；所述混合单体，甲基丙烯酸缩水甘油酯与羟甲基丙烯酰胺的质量比为1：0.2-0.5，所述引发剂，用量为单体总量的0.3-0.6%；所述成膜物质的制备，还包括预聚体和自乳化聚醚型聚氨酯的制备；所述预聚体，MDI与聚醚二元醇的摩尔比为1.05-1.09：1；催化剂的加入量是聚醚二元醇的0.06-0.12mol%；所述自乳化聚醚型聚氨酯的制备，乙二醇的加入量占预聚体重量的16-20%；所述色浆的制备，按重量份数计，原材料组成包括：颜料6-10%，聚乙烯醇15-20%，四丁基锡1.5-4%，二氧化钒15-20%，安息香5-10%，木质素磺酸钠3-5%，油氨基油酸酯10-18%，加水补足至100%；所述颜料，为直接耐晒嫩黄5GL、碱性黄21、酞菁蓝B、直接红23的一种或几种；所述色浆的制备，包括在在砂磨机中进行湿法研磨，研磨介质为混合氧化锆微珠，研磨介质与浆料体积比为1：2-3，所述混合氧化锆珠，粒径0.2-0.4mm的占30-40%，粒径1.8-2.0mm的占30-35%，粒径4-6mm的占25-40%；所述硅藻土多孔材料的制备，包括扩容处理、球磨、烧结和制浆，所述扩容处理，是向硅藻土中加入浓硫酸溶液，在90-95℃的水浴锅中搅拌2-3h；所述球磨，氧化铝、偏铝酸钠和硅藻土的质量比为2-5：4-5：16-20；所述制浆，四丁基溴化铵的加入量占溶液总量的5.8-9wt%，超声波频率为20～40kHz，震荡时间15-20min；所述含植物提取物功能改性剂的制备，植物提取物与多孔材料的混合比为1:6-8，聚乙烯吡咯烷酮的加入量占总重量的1.0-1.8%；研磨速率为8-10m/sec，研磨时间120-130min；所述水性涂料，原材料组成，按重量份数计，包括：改性环氧树脂成膜乳液35-45份、色浆25-30份、含植物提取物功能改性剂12-16份、硅酸钾5-8份、硫酸钡6-10份、5-8份流平剂BYK333、甲基磷酸二甲酯DMMP10-15份，水补足至100份。采用上述技术方案，本专利技术的有益效果为：1、采用本专利技术阻燃抗菌水性涂料制备方法，涂料成膜后力学性能优异，涂膜拉伸强度为1.6-1.8MPa，断裂伸长率达到480-520%，抗撕裂强度达到22.0-23.4KN/m，耐冲击性达到60-63g·cm；2、采用本专利技术阻燃抗菌水性涂料制备方法，制得的水性涂料具有天然抑菌成分，抗菌效果好，对常见的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率可达96.0-99.5%；另外，涂膜中植物提取物分散均匀，成膜300天后进行测试，抑菌率仍可达到93.5-95.0%，涂膜抑菌持久性好；3、采用本专利技术阻燃抗菌水性涂料制备方法，制得的水性涂料具有优异的阻燃效果，极限氧指数LOI达到29-34，通过垂直燃烧试验仪测试，阻燃等级达到B1-B2；4、采用本专利技术阻燃抗菌水性涂料制备方法，制得的水性涂料具有防水效果，防水等级达到了Ⅱ级，采用接触角测试仪检测其表面水接触角，结果表面接触角为135-150°，在0.3MPa下进行不透水性测试，30min不透水；5、采用本专利技术阻燃抗菌水性涂料制备方法，制得的水性涂料的传热系数为0.325-0.410（W/m2·K），传热系数低，具有较好的保温隔热性能；6、采用本专利技术阻燃抗菌水性涂料制备方法，制得的水性涂料附着力优异，采用GB1720-89的测试方法，在马口铁板上附着力为1-2级。具体实施方式：下面结合具体的实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1一种阻燃抗菌水性涂料制备方法1、成膜物质的制备：1）将聚醚二元醇采用在-0.1MPa，100℃条件下真空脱水至含水量1%以下，后用40A的分子筛浸泡8h备用；在氮气氛围下，向反应釜内加入MDI和催化剂二月桂酸二丁基锡，升高温度至85℃保温反应5h，得到预聚体；所述MDI与聚醚二元醇的摩尔比为1.05：1；所述催化剂的加入量是聚醚二元醇的0.06mol%；2）向预聚体中加入5倍重量的丙酮，高速分散搅拌，升高反应温度至50°C，再加入扩链剂乙二醇后，继续搅拌1小时，后脱出溶剂，得到自乳化聚醚型聚氨酯；所述乙二醇的加入量，占预聚体重量的16%；3）向聚氨酯中，加入乳酸调节pH至3.5，滴加乳化好的混合单体和引发剂溶液，升高温度至80℃，继续保温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃抗菌水性涂料制备方法，其特征在于，所述水性涂料，植物提取物含量为0.1-5%。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃抗菌水性涂料制备方法，其特征在于，所述水性涂料，植物提取物含量为0.1-5%。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述植物提取物为艾草提取物、草珊瑚提取物、薰衣草提取物、缬草提取物、海藻提取物地一种或几种，或者是槲皮黄素、水杨酸、大黄素、薄荷醇、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙、海藻酸钠中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的阻燃抗菌水性涂料制备方法，其特征在于，包括：成膜物质的制备、色浆的制备、硅藻土多孔材料的制备、含植物提取物功能改性剂的制备和水性涂料的制备；
所述成膜物质的制备，包括向聚氨酯中加入混合单体和引发剂溶液，反应温度80-90℃，反应时间2-3h，所述混合单体，包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和羟甲基丙烯酰胺，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔戊酯TAPB。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述混合单体，甲基丙烯酸缩水甘油酯与羟甲基丙烯酰胺的质量比为1：0.2-0.5，所述引发剂，用量为单体总量的0.3-0.6%。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述色浆的制备，按重量份数计，原材料组成包括：颜料6-10%，聚乙烯醇15-20%，四丁基锡1.5-4%，二氧化钒15-20%，安息香5-10%，木质素磺酸钠3-5%，油氨基油酸酯10-18%，加水补足至100%；所述颜料，为直接耐晒嫩黄5G...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄效华，刘宇，黄效谦，刘洁，甄丽，
申请(专利权)人：百事基材料青岛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37