一种负离子抗菌水性涂料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及水性涂料技术领域，公开了一种负离子抗菌水性涂料及其生产工艺，该负离子抗菌水性涂料包括树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种负离子抗菌水性涂料及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及水性涂料
，具体为一种负离子抗菌水性涂料及其生产工艺。

技术介绍

[0002]负离子粉是由电气石粉和镧系元素配比合成的复合矿物质，包括Al2O3、MgO、SiO2和TiO2等主要化学成分，可以通过自身具有的压电性，电离空气，产生负离子，经研究发现，空气中负离子的浓度较低时，会使人感觉到头晕、神经衰弱等不适感，而负离子浓度较高时，会使人精神焕发，睡眠质量也能得到有效改善，因此，提高空气中的负离子浓度，会对人们的生活环境具有明显的改善，近年来，将负离子粉作为涂料的添加剂，制备具有释放负离子效果的涂料，应用于室内，提高室内的负离子浓度，不仅可以分解甲醛等空气污染物，还能够起到消灭空气中抗菌的效果，因此得到了越来越多的研究。
[0003]专利CN201210418205.2公开了一种净味环保调湿抗菌涂料的制备方法，以纳米TiO2/负离子为抗菌添加剂，使得涂料可以永久释放羟基负离子，进而对有害气体、细菌及微生物进行包覆沉降、中和、电场电流分解及化学反应等过程，达到净化空气和抑菌抗菌的目的，但是负离子粉表面为强极性，易团聚，与涂料乳液的界面亲和性能差，往往需要进行改性，才能实际应用，而且在常规状态下，负离子粉所能释放的负离子数量有限，难以使空气中的负离子浓度达到理想值，导致涂料释放出的负离子难以达到有效地灭菌等效果，进而失去负离子粉的效用，因此，简单的将负离子粉与涂料物理混合，难以真正实现赋予涂料优良的抗菌性能，需要开发其他方式，推动负离子粉的在涂料领域的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种负离子抗菌水性涂料及其生产工艺，解决了以下技术问题：
[0005](1)通过在硅藻土表面修饰季铵盐官能团，赋予硅藻土良好的抗菌性能，同时解决了硅藻土分散性差的问题。
[0006](2)通过在氧化石墨烯表面修饰大量的羟基官能团，并以其为负离子引出剂，解决了负离子粉常规状态下负离子释放量有限的问题。
[0007](3)通过使用硅藻土对负离子粉和负离子引出剂进行负载，可以将负离子粉和负离子粉始终紧密结合，解决了在分散过程中负离子粉和负离子引出剂容易分散开的问题。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0009]一种负离子抗菌水性涂料，包括以下重量份的原料：树脂30
‑
50份、改性硅藻土2
‑
6份、负离子粉1
‑
4份、负离子引出剂0.1
‑
0.3份、纳米钛白粉5
‑
20份、聚硅氧烷0.1
‑
0.3份、乙二醇丁醚2
‑
4份、羟乙基纤维素0.5
‑
2份、去离子水10
‑
18份；所述改性硅藻土是通过化学接枝的方式，在其表面引入季铵盐官能团制得；所述负离子引出剂是通过在氧化石墨烯表面修饰大量羟基制得。
[0010]进一步地，所述树脂为氨基树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂中的一种或多种。
[0011]进一步地，所述改性硅藻土的生产工艺具体为：
[0012](1)向甲苯溶剂中加入1g硅藻土，超声分散20
‑
40min，继续加入0.2
‑
0.5g的3
‑
缩水甘油醚氧基三乙氧基硅烷，混匀，转移至80
‑
100℃的油浴锅中，搅拌反应4
‑
12h，反应结束后抽滤，用乙醇和去离子水各洗涤2
‑
4次，真空干燥，得到环氧化硅藻土；
[0013](2)向N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂中加入环氧化硅藻土，超声分散10
‑
30min，加入1,3
‑
二氯丙醇和四丁基溴化铵，机械搅拌均匀，置于60
‑
90℃的油浴锅中反应12
‑
24h，反应结束后离心分离固体产物，洗涤并真空干燥，得到卤化硅藻土；
[0014](3)向异丙醇溶剂中加入1g卤化硅藻土和0.1
‑
0.3g碳酸钠，超声混合均匀，加入1.5
‑
4g的N,N
‑
二甲基十六烷基胺，混匀，转移至油浴锅中进行反应，反应结束后减压蒸馏除去溶剂，洗涤，真空干燥，得到改性硅藻土。
[0015]进一步地，所述步骤(2)反应过程中加入的环氧化硅藻土、1,3
‑
二氯丙醇和四丁基溴化铵的液料比为1g:0.5
‑
1.5mL:0.8
‑
2g。
[0016]进一步地，所述步骤(3)油浴锅中的温度为60
‑
80℃，反应时间为12
‑
36h。
[0017]通过上述技术方案，硅藻土表面富含羟基，可以与3
‑
缩水甘油醚氧基三乙氧基硅烷反应，得到环氧化硅藻土，在催化剂四丁基溴化铵的作用下，1,3
‑
二氯丙醇结构中的羟基可以与环氧化硅藻土的环氧基团发生开环加成反应，得到卤化硅藻土，从而在硅藻土表面修饰了大量的卤素氯原子，这些卤素氯原子在碳酸钠的作用下，可以进一步与N,N
‑
二甲基十六烷基胺结构中的叔胺基团发生季铵化反应，得到改性硅藻土，从而在硅藻土表面修饰双季铵盐官能团，达到了硅藻土表面改性的效果。
[0018]进一步地，所述负离子引出剂的生产工艺具体为：
[0019]S1：将2g氧化石墨烯置于去离子水中，超声分散1
‑
2h，使用氨水调节分散液的pH为9
‑
11，加入5
‑
10mL乙二胺，搅拌混匀，转移至70
‑
90℃的油浴锅中，反应12
‑
24h，反应结束后抽滤，洗涤，干燥，得到胺化石墨烯；
[0020]S2：将胺化石墨烯置于甲苯溶剂中，超声分散完全，加入环氧丙醇，将其置于50
‑
70℃的水浴锅中，在氮气保护下反应6
‑
18h，反应结束后离心分离出固体产物，使用二甲苯和四氢呋喃洗涤2
‑
4次，真空干燥，得到负离子引出剂。
[0021]进一步地，所述步骤S2反应过程中加入的胺化石墨烯、甲苯溶剂和环氧丙醇的液料比为1g:10
‑
35mL。
[0022]通过上述技术方案，氧化石墨烯经乙二胺修饰后，表面含有氨基官能团，在高温环境下，环氧丙醇结构中的环氧基团可以与氨基发生开环反应，产生羟基，使用过量的环氧丙醇可以在氨基与环氧丙醇反应生成仲胺后，仲胺进一步与环氧丙醇发生开环反应，进一步产生羟基，从而在氧化石墨烯表面修饰了大量的羟基官能团，得到负离子引出剂。
[0023]一种负离子抗菌水性涂料的生产工艺具体为：
[0024]A：将负离子粉和负离子引出剂倒入球磨机中，研磨混合30
‑
60min，加入改性硅藻土，继续研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负离子抗菌水性涂料，其特征在于,包括以下重量份的原料：树脂30
‑
50份、改性硅藻土2
‑
6份、负离子粉1
‑
4份、负离子引出剂0.1
‑
0.3份、纳米钛白粉5
‑
20份、聚硅氧烷0.1
‑
0.3份、乙二醇丁醚2
‑
4份、羟乙基纤维素0.5
‑
2份、去离子水10
‑
18份；所述改性硅藻土是通过化学接枝的方式，在其表面引入季铵盐官能团制得；所述负离子引出剂是通过在氧化石墨烯表面修饰大量羟基制得。2.根据权利要求1所述的一种负离子抗菌水性涂料，其特征在于，所述树脂为氨基树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种负离子抗菌水性涂料，其特征在于，所述改性硅藻土的生产工艺具体为：(1)向甲苯溶剂中加入1g硅藻土，超声分散20
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40min，继续加入0.2
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0.5g的3
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缩水甘油醚氧基三乙氧基硅烷，混匀，转移至80
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100℃的油浴锅中，搅拌反应4
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12h，反应结束后抽滤，用乙醇和去离子水各洗涤2
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4次，真空干燥，得到环氧化硅藻土；(2)向N,N
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二甲基甲酰胺溶剂中加入环氧化硅藻土，超声分散10
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30min，加入1,3
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二氯丙醇和四丁基溴化铵，机械搅拌均匀，置于60
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90℃的油浴锅中反应12
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24h，反应结束后离心分离固体产物，洗涤并真空干燥，得到卤化硅藻土；(3)向异丙醇溶剂中加入1g卤化硅藻土和0.1
‑
0.3g碳酸钠，超声混合均匀，加入1.5
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4g的N,N
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二甲基十六烷基胺，混匀，转移至油浴锅中进行反应，反应结束后减压蒸馏除去溶剂，洗涤，真空干燥，得到改性硅藻土。4.根据权利要求3所述的一种负离子抗菌水性涂料，其特征在于，所述步骤(2)反应过程中加入的环氧化硅藻土、1,3
‑
二氯丙醇和四丁基溴化铵的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，
申请(专利权)人：维大树脂化工台山有限公司，
类型：发明
国别省市：