一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法，属于木器涂料技术领域。本发明专利技术以水性聚氨酯乳液为基体乳液，并添加纳米银溶胶和改性纳米氧化锌，制备一种抗菌型水性木器复合涂料，水性聚氨酯乳液形成的涂膜具有良好的物理机械性能、耐寒性、耐有机溶剂性，银元素和锌元素具有微动力效应，可以依靠库企力使细菌丧失分裂增殖能力而死亡，并且纳米银能起到催化活性中心的作用，在光的作用下，银和水或空气作用，生成的活性氧离子自由基和羟基自由基这两种自由基具有极强的化学活性，能与细菌发生反应破坏DNA双螺旋结构，使新陈代谢紊乱，起到抑制或杀灭细菌的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法
本专利技术涉及一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法，属于木器涂料

技术介绍
木器涂料对于木材具有完美的装饰性和持久的保护性能，因此广泛应用于木器的涂装和保护。传统的木器涂料，主要是溶剂型的硝基漆和聚氨酯漆，含有大量的挥发性有机化合物(VOC)，存在严重的污染和毒性问题，浪费资源和能源。随着环保法规的不断严格，以减轻地球负荷为目的，低VOC或零VOC排放的新型环保涂料成为现代涂料的研发热点。环保涂料主要包括水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料及辐射固化涂料。水性涂料是以水为分散介质的一类涂料，具有环保、安全、简便、节能四大特征，是世界涂料界公认的室内木器装饰装修和家具装饰用漆的发展方向。水性木器涂料是指以水作为溶剂、以高分子聚合物作为成膜物质，配合多种助剂配制而成的适用于室内外各种木质家具、门窗以及各类木墙板，有着装饰和保护作用的一类涂料。在湿度高的地区，各种物质发生化学变化时都可能为霉菌提供食物，木制家具表面极易引发霉菌生长。霉菌生长常常会导致墙体表面出现红、黄或黑色的污点，墙体表面腐蚀等现象的发生，但目前市场上的木器涂料的抗菌性能均不理想，因此研制具有高效抗菌防霉的水性木器涂料具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前市场上的木器涂料的抗菌性能不足的问题，提供了一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按重量份数计，分别称量80~100份水性聚氨酯乳液、20~25份改性聚石蜡乳液、20~25份纳米银溶胶、16~20份改性纳米氧化锌、8~10份聚乙二醇、4~5份滑石粉、4~5份钛白粉、0.8~1.0份羟基硅油、0.4~0.5份柠檬酸钠、1.6~2.0份羧甲基纤维素、0.4~0.5份辛基酚聚氧乙烯醚、0.8~1.0份十二烷基苯磺酸钠、4~5份丙二醇、2.0~2.5份氢化蓖麻油、20~25份去离子水；（2）将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中，常温下以180~200r/min转速搅拌10~12min，得乳化剂溶液；（3）将聚乙二醇、羟基硅油、柠檬酸钠、羧甲基纤维素、丙二醇、氢化蓖麻油加入乳化剂溶液中，置于高剪切乳化机内，在40~50℃的水浴条件下以8000~10000r/min转速搅拌乳化1~2h，常温冷却，得混合乳液；（4）将混合乳液、改性聚石蜡乳液、纳米银溶胶、改性纳米氧化锌、滑石粉、钛白粉加入水性聚氨酯乳液中，置于高剪切乳化机内，常温下以12000~16000r/min搅拌分散1~2h，再置于超声波分散机中，常温下超声分散30~40min，得抗菌型水性木器复合涂料。步骤（4）所述的超声分散的功率为500~600W。所述的改性纳米氧化锌的具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称量10~20份纳米氧化锌、2~4份正辛基三乙氧基硅烷、1~2份硬脂酸、40~80份无水乙醇；（2）将正辛基三乙氧基硅烷、硬脂酸加入无水乙醇中，在40~50℃的水浴条件下以200~250r/min转速搅拌10~15min，得改性液；（3）将纳米氧化锌加入改性液中，置于超声波分散机内，在30~40℃的条件下超声处理10~20min，得分散液；（4）将分散液置于离心机中，常温下以4000~5000r/min转速离心分离10~20min，取下层固体，用去离子水洗涤3~5次，置于60~80℃的烘箱中干燥1~2h，常温冷却，得改性纳米氧化锌。步骤（1）所述的纳米氧化锌的平均粒径为20~40nm。步骤（3）所述的超声处理的功率为300~400W。所述的纳米银溶胶的具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称量10~20份硝酸银、20~40份硅溶胶、2~4份硼氢化钠、1~2份水合肼、1~2份葡萄糖、120~240份去离子水；（2）将硝酸银加入1/3质量的去离子水中，常温下以120~140r/min转速搅拌5~10min，得硝酸银溶液；（3）将硼氢化钠、水合肼、葡萄糖加入1/3质量的去离子水中，常温下以140~160r/min转速搅拌10~12min，得还原剂溶液；（4）将硅溶胶加入剩余1/3质量的去离子水中，常温下以200~240r/min转速搅拌10~15min，得硅溶胶液；（5）将硝酸银溶液缓慢加入硅溶胶液中，常温下以300~350r/min转速搅拌20~30min，得混合液；（6）将还原剂溶液缓慢加入混合液中，在60~80℃的水浴条件下以240~280r/min转速搅拌反应2~4h，常温冷却，得纳米银溶胶。步骤（5）所述硝酸银溶液缓慢加入的速率为4~6mL/min。步骤（6）所述还原剂溶液缓慢加入的速率为2~4mL/min。所述的改性聚石蜡乳液的制备方法为：（1）分别称取重量450～550kg石蜡和40～50kg硬脂酸，添加重量为1200～1500kg水，然后加入乳化罐中，待蒸汽机升温到85°C～95°C后，关闭蒸汽，待石蜡完全溶解后，在100～200r/min的低速搅拌条件下，保温至45～55分钟；所述的硬脂酸为硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸铝中的一种；（2）步骤（1）结束后，在400～600r/min的高速搅拌条件下，搅拌时间为10～20分钟，将重量为40～60kg氨水缓慢加入乳化罐中，氨水加完后，在搅拌速度为200～300r/min搅拌10～20分钟；（3）步骤（2）处理后，开始降温冷却，当温度下降到35～45°C时放料，制得改性聚改性聚石蜡乳液。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术以水性聚氨酯乳液为基体乳液，并添加纳米银溶胶和改性纳米氧化锌，制备一种抗菌型水性木器复合涂料，聚氨酯是一种含有相当数量的重复的氨酯键链节的高分子化合物，水性聚氨酯乳液形成的涂膜具有良好的物理机械性能、耐寒性、耐有机溶剂性，它的水性化主要是通过乳化剂或在聚合物的主链上引入亲水基团，水性聚氨酯乳液中的胶粒粒径小，相对分子质量很高而粘度较低、易加工、施工方便，机械性能良好，可以有效提高水性木器复合涂料的综合性能；银具有面心立方晶格，塑性良好，银具有极佳的金属延展性和优良的导电性，银具有较高的化学稳定性，常温下不与氧反应，纳米银溶胶内的纳米银由于颗粒的尺寸变小，颗粒表面的原子数量显著增加，因此具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等特殊性质，银元素和锌元素具有微动力效应，可杀死与之接触的细菌、霉菌、孢子和真菌等微生物，当微量的银和锌到达微生物细胞膜时，缓慢释放出银离子和锌离子，由于细胞膜带负电，依靠库企力，银离子和锌离子能破坏细菌细胞膜或强烈的吸收细菌体中酶蛋白的巯基，并迅速结合在一起，降低原生物活性酶的活性，破坏细胞合成酶的活性细胞丧失分裂增殖能力而死亡，从而使涂料具有抗菌作用，纳米银还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统，当菌体失去活性后纳米银又会从菌体中游离出来重复进行杀菌活动，因此其可以保持长效抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：/n（1）按重量份数计，分别称量80~100份水性聚氨酯乳液、20~25份改性聚石蜡乳液、20~25份纳米银溶胶、16~20份改性纳米氧化锌、8~10份聚乙二醇、4~5份滑石粉、4~5份钛白粉、0.8~1.0份羟基硅油、0.4~0.5份柠檬酸钠、1.6~2.0份羧甲基纤维素、0.4~0.5份辛基酚聚氧乙烯醚、0.8~1.0份十二烷基苯磺酸钠、4~5份丙二醇、2.0~2.5份氢化蓖麻油、20~25份去离子水；/n（2）将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中，常温下以180~200r/min转速搅拌10~12min，得乳化剂溶液；/n（3）将聚乙二醇、羟基硅油、柠檬酸钠、羧甲基纤维素、丙二醇、氢化蓖麻油加入乳化剂溶液中，置于高剪切乳化机内，在40~50℃的水浴条件下以8000~10000r/min转速搅拌乳化1~2h，常温冷却，得混合乳液；/n（4）将混合乳液、石蜡乳液、纳米银溶胶、改性纳米氧化锌、滑石粉、钛白粉加入水性聚氨酯乳液中，置于高剪切乳化机内，常温下以12000~16000r/min搅拌分散1~2h，再置于超声波分散机中，常温下超声分散30~40min，得抗菌型水性木器复合涂料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）按重量份数计，分别称量80~100份水性聚氨酯乳液、20~25份改性聚石蜡乳液、20~25份纳米银溶胶、16~20份改性纳米氧化锌、8~10份聚乙二醇、4~5份滑石粉、4~5份钛白粉、0.8~1.0份羟基硅油、0.4~0.5份柠檬酸钠、1.6~2.0份羧甲基纤维素、0.4~0.5份辛基酚聚氧乙烯醚、0.8~1.0份十二烷基苯磺酸钠、4~5份丙二醇、2.0~2.5份氢化蓖麻油、20~25份去离子水；
（2）将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中，常温下以180~200r/min转速搅拌10~12min，得乳化剂溶液；
（3）将聚乙二醇、羟基硅油、柠檬酸钠、羧甲基纤维素、丙二醇、氢化蓖麻油加入乳化剂溶液中，置于高剪切乳化机内，在40~50℃的水浴条件下以8000~10000r/min转速搅拌乳化1~2h，常温冷却，得混合乳液；
（4）将混合乳液、石蜡乳液、纳米银溶胶、改性纳米氧化锌、滑石粉、钛白粉加入水性聚氨酯乳液中，置于高剪切乳化机内，常温下以12000~16000r/min搅拌分散1~2h，再置于超声波分散机中，常温下超声分散30~40min，得抗菌型水性木器复合涂料。


2.根据权利要求1所述的一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的超声分散的功率为500~600W。


3.根据权利要求1所述的一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的改性纳米氧化锌的具体制备步骤为：
（1）按重量份数计，分别称量10~20份纳米氧化锌、2~4份正辛基三乙氧基硅烷、1~2份硬脂酸、40~80份无水乙醇；
（2）将正辛基三乙氧基硅烷、硬脂酸加入无水乙醇中，在40~50℃的水浴条件下以200~250r/min转速搅拌10~15min，得改性液；
（3）将纳米氧化锌加入改性液中，置于超声波分散机内，在30~40℃的条件下超声处理10~20min，得分散液；
（4）将分散液置于离心机中，常温下以4000~5000r/min转速离心分离10~20min，取下层固体，用去离子水洗涤3~5次，置于60~80℃的烘箱中干燥1~2h，常温冷却，得改性纳米氧化锌。


4.根据权利要求3所述的一种抗菌型水性木器复合涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的纳米氧化锌的平均粒径为20~40nm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭祖陆，
申请(专利权)人：成都萃匀离环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51