具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法，包括：将硝酸银溶液加入壬基酚聚氧乙烯醚溶液中，同时添加配位剂，构建成水相；将壬基酚聚氧乙烯醚溶液加入环己烷溶液中混合均匀，构建成油相；将水相和油相混合并加入氨水和去离子水，制得W/O反相微乳液体系；将硅酸四乙酯溶液和N

【技术实现步骤摘要】
具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及涂料的抗菌抗病毒
，具体涉及一种具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法、采用该制备方法制得的涂料添加剂以及该涂料添加剂在涂料中的应用。

技术介绍

[0002]涂料是一种常用的表面装饰材料，在车辆、装饰、军事、交通、建筑等领域有广泛的应用。建筑涂料是化学建材重点发展的四大类产品之一，高性能的抗菌涂料研发受到各国的广泛重视。建筑涂料作为最常用的建材，在涂料市场中占据大部分的份额。受现代健康消费观念的驱动，随着生活水平和重量的提高，人们逐步认清抗菌涂料的真正含义和用途，我国消费市场呈现对抗菌涂料越来越旺盛的需求态势。
[0003]我国科学家从十多年前就开始跟踪国际抗菌涂料的研究和应用，但是对于抗病毒涂料的研究很少，特别是在国内，对于抗菌抗病毒涂料的研究和生产技术基本上还停留在建筑涂料发展的较为初级阶段的水平。例如，现有技术CN 102499255 A公开了一种新型银离子分子筛抗菌剂的制备方法，其首先采用硅源、铝源、模板剂、碱等原料制备分子筛，然后通过离子交换将银离子负载到分子筛上，采用该方法制得的银离子分子筛抗菌剂可以实现银离子的缓释，改善抗菌能力的持久性，以及提高该添加剂与涂料的相容性与稳定性。但是采用该方法制得的载银分子筛中的银离子的含量不是很高，实际使用过程中若要使涂料的抗菌抗病毒有效率符合国家标准，需加大载银分子筛的使用量。此外，所载银离子的稳定性不够，在某些涂料中易氧化析出，大大增加了使用成本及抗菌抗病毒有效率不合格的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法以及采用该制备方法制得的涂料添加剂，通过该制备方法可以提高涂料添加剂中银离子含量，从而提高涂料添加剂的抗菌抗病毒效果。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：提供一种具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法，包括以下步骤：S10、将硝酸银溶液加入壬基酚聚氧乙烯醚溶液中，同时添加配位剂，混合均匀，构建成反相微乳液的水相；通过丝氨醇、氨丁三醇对银离子的配位作用，可防止银离子的沉淀，这一步骤能同时能构建反相微乳液的水相；S20、将壬基酚聚氧乙烯醚溶液加入到环己烷溶液中，混合均匀，构建成反相微乳液的油相；S30、将水相和油相混合，并加入氨水和去离子水，制得W/O反相微乳液体系，即混合溶液中能形成油包水的胶束；加入氨水和去离子水，是为了保证溶液PH值为碱性，为下一步硅酸四乙酯的水解做准备；S40、将硅酸四乙酯溶液和一部分N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液混合，并
将混合液加入W/O反相微乳液体系中，然后加入另一部分N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液并搅拌均匀，制得中间产物；硅酸四乙酯本身是硅源，加入N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺，会对硅酸四乙酯的基团进行改性，促进水解和生成二氧化硅小球。添加硅酸四乙酯和N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺是为了引进硅源，在碱性条件下生成介孔二氧化硅，在充分揽拌之后，加入硅酸四乙酯，由于其具有亲油性，因而开始阶段的水解主要集中在反相微乳液的油水相界面上，随着水解反应的进行，硅酸四乙酯的乙氧基水解为羟基，因而其亲水性逐渐增强，逐渐进入水相之中继续水解，最终互相交联形成网状凝胶的SiO2，其Ｈ维空间结构将Ag
＋
络合物包覆在其孔道中，N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺不仅可以作为辅助硅源使用，同时可以通过硅烷（硅酸四乙酯）在氨基硅烷（N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺）改性表面上的快速水解和缩合更进一步将Ag
＋
络合物包覆在孔道中；本专利技术将N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液分两步加入，以确保有足够的硅源进行水解产生介孔二氧化硅。
[0006]S50、在氮气氛围下对中间产物加热搅拌后，制得固体物，将该固体物经洗涤、干燥处理，制得涂料添加剂；具体地，在氮气氛围下，于90~180℃下对中间产物加热搅拌2~12小时后，取出固体物，经乙醇、丙酮离心洗涤3~5次后去除残留有机物，再经去离子水离心水洗，干燥得涂料添加剂。
[0007]本专利技术利用一种反相微乳液的方法，通过硅烷在氨基硅烷改性表面上的快速水解和缩合来合成能够包覆银离子的介孔二氧化硅分子筛，在合成介孔二氧化硅分子筛的同时将银离子引入到分子筛的孔道结构中，并利用配位剂对银离子的配位作用，可防止银离子的沉淀，实现银离子缓释，改善抗菌抗病毒持久性，该载银分子筛具有较好的抗菌抗病毒性能，不易产生耐药性，与涂料的相容稳定性好，可用于制备抗菌抗病毒涂料。
[0008]进一步地，步骤S10中，所述硝酸银溶液的摩尔浓度为10~100mmol/L，具体添加量为5~500 mL。
[0009]进一步地，所述壬基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚（Type NP
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7）、壬基酚聚氧乙烯醚（Type NP
‑
9）、壬基酚聚氧乙烯（Type NP
‑
10）中的任一种。
[0010]进一步地，步骤S10中，所述壬基酚聚氧乙烯醚溶液的添加量为2~10mL，浓度为10~100 mmol/L。
[0011]进一步地，所述配位剂由丝氨醇、氨丁三醇组成，所述丝氨醇、所述氨丁三醇及所述壬基酚聚氧乙烯醚的摩尔比为1:（1~10）:（1~10）。
[0012]进一步地，所述氨水的浓度为28%~30%，添加量为10~200 mL。
[0013]进一步地，步骤S20中，所述壬基酚聚氧乙烯醚溶液的添加量为2~10mL，浓度为10~100 mmol/L，所述环己烷的添加量为20~50mL，浓度为≥99.5%。
[0014]进一步地，步骤S40中，所述硅酸四乙酯溶液摩尔浓度为4~10mol/L，所述N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液的摩尔浓度为3~5mol/L，所述N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液的总添加量为0.5~20mL，所述N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液前后两步加入的体积比为1:1~20:1。
[0015]本专利技术还提供一种涂料添加剂，采用所述的制备方法制得。该涂料添加剂为载银分子筛，具有较好的抗菌抗病毒性能，不易产生耐药性，与涂料的相容稳定性好，可用于制备抗菌抗病毒涂料。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种采用所述的制备方法制得的涂料添加剂在涂料上的应用。该涂料包括水性涂料、溶剂型涂料以及无机涂料。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将硝酸银溶液加入壬基酚聚氧乙烯醚溶液中，同时添加配位剂，混合均匀，构建成反相微乳液的水相；S20、将壬基酚聚氧乙烯醚溶液加入到环己烷溶液中，混合均匀，构建成反相微乳液的油相；S30、将水相和油相混合，并加入氨水和去离子水，制得W/O反相微乳液体系；S40、将硅酸四乙酯溶液和一部分N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液混合，并将混合液加入W/O反相微乳液体系中，然后加入另一部分N
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(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺溶液并搅拌均匀，制得中间产物；S50、在氮气氛围下对中间产物加热搅拌后，制得固体物，将该固体物经洗涤、干燥处理，制得涂料添加剂。2.根据权利要求1所述的具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述硝酸银溶液的摩尔浓度为10~100mmol/L，添加量为5~500 mL。3.根据权利要求1所述的具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法，其特征在于，所述壬基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚（Type NP
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7）、壬基酚聚氧乙烯醚（Type NP
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9）、壬基酚聚氧乙烯（Type NP
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10）中的任一种。4.根据权利要求1所述的具有抗菌抗病毒功能的涂料添加剂的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述壬基酚聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海建，冯文超，唐瑶，周士馨，杨娟，
申请(专利权)人：广东润立新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：