一种水性抗菌抗病毒涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性抗菌抗病毒涂料及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：将以下原料混合搅拌均匀，配制第一组分，其中所述第一组分包括磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液、水性树脂分散体、助溶剂A、助溶剂B、去离子水、润湿剂、消泡剂、增稠剂、PH调节剂、附着力促进剂、耐高温防粘连剂、催化剂；将以下原料混合搅拌均匀，配制第二组分，其中所述第二组分包括水可分散型异氰酸酯固化剂、稀释剂；将所述第一组分与所述第二组分按照质量比为100:(8～15)的比例进行混合，搅拌均匀，得到水性抗菌抗病毒涂料。抗病毒涂料。

【技术实现步骤摘要】
一种水性抗菌抗病毒涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于抗菌剂及抗菌抗病毒涂料
，具体涉及一种水性抗菌抗病毒涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会发展，人们的健康及环保意识不断增强。例如于表面涂装领域，仅美观与保护产品的涂层已越来越无法满足要求，人们还需要其同时能具有健康的效能。表面涂装领域正在向抗菌抗病毒方向聚焦。涂料行业有多种类型的抗菌涂料，如抗菌家具漆、抗菌内墙乳胶漆等。
[0003]现有技术中，抗菌涂料采用的抗菌剂有天然抗菌剂、无机抗菌剂、有机抗菌剂，但是这些抗菌涂料主要针对细菌、真菌的抑制，少有针对病毒的。而且，现有技术中的抗菌涂料针对性强，只能用在某一特定领域，如抗菌家具漆多在出厂前涂装，抗菌乳胶漆只能用在白色墙面。此外，现有的抗菌剂也具有很多缺点，例如：有机抗菌剂的抗菌时效短易产生耐药性等问题，无机类抗菌剂易黄变(如银离子)，或引起膜层透明度下降(如纳米氧化锌、氧化铜)。
[0004]目前水性抗菌涂层的使用范围越来越大，但其存在干燥速度慢，耐溶剂性，耐醇效果差等问题。一般水性自干涂层需30min表干，24h后可使用，但是用水浸泡、酒精测试或磕碰均会造成漆膜被破坏，且养护7天后仍存在不能耐酒精、耐氧化消毒剂等问题，严重影响涂层施工后物体表面使用性。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种水性抗菌抗病毒涂料及其制备方法，该水性抗菌抗病毒涂料的抗菌性能具有广谱性，持久性、高效性，以及快速干燥的效果，该水性抗菌抗病毒涂料能够附着在各类物体表面，形成一层抗菌抗病毒功能层。
[0006]第一个方面，本专利技术提供的一种水性抗菌抗病毒涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将以重量百分比计的以下原料混合搅拌均匀，配制第一组分，其中所述第一组分的总重量为100％：
[0008]磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液20～45％，
[0009]水性树脂分散体30～50％，
[0010]助溶剂A1～2％，
[0011]助溶剂B0.5～3％，
[0012]去离子水15～22％，
[0013]润湿剂0.1～1％，
[0014]消泡剂0.1～1％，
[0015]增稠剂0.5～1.5％，
[0016]PH调节剂0.05～0.2％，
[0017]附着力促进剂0.05～0.4％，
[0018]耐高温防粘连剂0.1～0.5％，
[0019]催化剂0.01
‑
0.3％；
[0020]将以重量百分比计的以下原料混合搅拌均匀，配制第二组分，其中所述第二组分的总重量为100％：
[0021]水可分散型异氰酸酯固化剂65～80％，
[0022]稀释剂20～35％；
[0023]将所述第一组分与所述第二组分按照质量比为100:(8～15)的比例进行混合，搅拌均匀，得到水性抗菌抗病毒涂料。
[0024]进一步地，所述磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液的制备方法包括以下步骤：
[0025]向复合金属纳米丝
‑
水分散液中加入分散剂，超声分散后，加入含有磺化基团的高分子材料乳液，混合搅拌得到磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液。其中，超声分散时间可以为20
‑
40分钟。
[0026]进一步地，所述分散剂为改性聚醚类分散剂。
[0027]本专利技术中，复合金属纳米丝与磺化有机高分子材料杂化，附着于物体表面时在膜内部构成纳米金属网作为阳离子发生器，磺化基团构成均布的离子通道从而使涂层具有高效、长久、安全、广谱的抗菌抗病毒性能。
[0028]进一步地，所述磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液中金属纳米线的质量分数为0.001～0.1％。
[0029]进一步地，所述复合金属纳米丝
‑
水分散液的制备方法包括以下步骤：
[0030]将金属A纳米丝、PVP分散于丙三醇中形成溶液a，将AgNO3分散于丙三醇中形成溶液b；
[0031]将所述溶液a加入反应釜中，升温至50℃，边搅拌边加入所述溶液b，搅拌速率为1500～2000r/min，完成添加后升温至150～180℃进行反应，反应时间为1～4H，制备得到复合金属纳米丝混合液；
[0032]将所述复合金属纳米丝混合液进行离心纯化，得到复合金属纳米丝；
[0033]将所述复合金属纳米丝加入酸性溶液中，经过表面粗糙化处理得到表面粗糙型复合金属纳米丝；
[0034]将所述表面粗糙型复合金属纳米丝溶于水中得到复合金属纳米丝
‑
水分散液。
[0035]进一步地，所述溶液a中金属A纳米丝的质量分数为0.05～15％。
[0036]进一步地，所述溶液a中PVP的质量分数为0.001～～1％。
[0037]进一步地，所述溶液b中AgNO3的质量分数为0.01～10％。
[0038]进一步地，将所述复合金属纳米丝混合液进行离心纯化，包括以下步骤：
[0039]将所述复合金属纳米丝混合液在2000
‑
3000rpm的转速下，离心15
‑
40分钟，取下层沉淀物，利用乙醇提纯3
‑
5次后，下层沉淀物即为复合金属纳米丝。
[0040]进一步地，酸性溶液为抗坏血酸或/和硝酸。
[0041]进一步地，所述金属A纳米丝是通过多元醇法制备的，其中所述金属A纳米丝为铜、锌、银、氧化银、氧化铜、氧化锌中的一种或多种。
[0042]进一步地，所述金属A纳米丝的直径为1～100nm，长度为10～80μm，长径比大于
100。进一步优选地，所述金属A纳米丝的直径为5～50nm，长度为10～50μm。
[0043]进一步地，所述金属A纳米丝具有裸露点。
[0044]进一步地，所述表面粗糙型复合金属纳米丝具有Ag壳结构。
[0045]进一步地，所述Ag壳结构的厚度为2～20nm。进一步优选地，所述Ag壳结构的厚度为5～10nm。
[0046]本专利技术中，含有金属A纳米丝的溶液a与含有AgNO3的溶液b发生反应，得到具有Ag外壳结构的的复合金属纳米丝混合液，金属A纳米丝包裹在所述Ag外壳的内部。然后将复合金属纳米丝加入酸性溶液中，经酸性溶液对复合金属纳米丝进行表面粗糙化处理，得到表面粗糙型复合金属纳米丝，表面粗糙型复合金属纳米丝是具有内外两层金属的纳米丝，外层为Ag壳，内层为纳米线形态的金属A(纳米金属或纳米金属氧化物)；外层金属经表面粗糙化处理，使内层的纳米金属或纳米金属氧化物具有裸露点，内外金属阳离子配合具有靶向杀灭致病微生物的效果。本专利技术表面粗糙型复合金属纳米丝在成膜过程中可实现结构化的搭接，形成稳定、可靠、持久、均匀分布纳米金属网，除提供长久的抗菌抗病毒效果外，更能增强涂层在多种物体表面的附着性能。
[0047]进一步地，所述磺化高分子材料为磺化聚氨酯树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性抗菌抗病毒涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将以重量百分比计的以下原料混合搅拌均匀，配制第一组分，其中所述第一组分的总重量为100％：磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液20～45％，水性树脂分散体30～50％，助溶剂A1～2％，助溶剂B0.5～3％，去离子水15～22％，润湿剂0.1～1％，消泡剂0.1～1％，增稠剂0.5～1.5％，PH调节剂0.05～0.2％，附着力促进剂0.05～0.4％，耐高温防粘连剂0.1～0.5％，催化剂0.01
‑
0.3％；将以重量百分比计的以下原料混合搅拌均匀，配制第二组分，其中所述第二组分的总重量为100％：水可分散型异氰酸酯固化剂65～80％，稀释剂20～35％；将所述第一组分与所述第二组分按照质量比为100:(8～15)的比例进行混合，搅拌均匀，得到水性抗菌抗病毒涂料。2.根据权利要求1所述的水性抗菌抗病毒涂料的制备方法，其特征在于，所述磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液的制备方法包括以下步骤：向复合金属纳米丝
‑
水分散液中加入分散剂，超声分散后，加入含有磺化高分子材料的乳液，混合搅拌得到所述磺化高分子材料/复合金属纳米丝乳液。3.根据权利要求2所述的水性抗菌抗病毒涂料的制备方法，其特征在于，所述复合金属纳米丝
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水分散液的制备方法包括以下步骤：将金属A纳米丝、PVP分散于丙三醇中形成溶液a，将AgNO3分散于丙三醇中形成溶液b；将所述溶液a加入反应釜中，升温至50℃，边搅拌边加入所述溶液b，搅拌速率为1500～2000r/min，完成添加后升温至150～180℃进行反应，反应时间为1～4H，制备得到复合金属纳米丝混合液；将所述复合金属纳米丝混合液进行离心纯化，得到复合金属纳米丝；将所述复合金属纳米丝加入酸性溶液中，经过表面粗糙化处理，得到表面粗糙型复合金属纳米丝；将所述表面粗糙型复合金属纳米丝分散于水中得到所述复合金属纳米丝
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水分散液。4.根据权利要求3所述的水性抗菌抗病毒涂料的制备方法，其特征在于，所述金属A纳米丝是通过多元醇法制备的，其中所述金属A纳米丝为铜、锌、银、氧化银、氧化铜、氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祖珍，方春晖，张首沫，方俊义，刘子成，
申请(专利权)人：深圳市力合云记新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：