一种耐磨抗菌涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种耐磨抗菌涂料及其制备方法，该耐磨抗菌涂料包括以下重量份的原料：20～35份丙烯酸乳液、5～15份埃洛石纳米管复合材料、1～10份膨润土、10～30份钛白粉、20～30份水；其中，该埃洛石纳米管复合材料为埃洛石纳米管负载1

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨抗菌涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种耐磨抗菌涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展和现代科学技术的进步，涂料行业对涂料的要求也水涨船高，尤其重视涂层的耐磨性，直接影响到涂层的耐久性和使用寿命。耐磨涂层应用于基材，旨在防止可能导致表面缺陷的机械损坏，进而减少或消除磨损，从而延长涂层和基材的使用寿命。
[0003]并且，环境中存在着各种病毒和细菌，特别是医院、商场等人多的场所，其病毒和细菌含量更高，人们接触到受污染的表面容易造成细菌或病毒感染，特别是对于一些抵抗力较差的特殊人群，接触到手污染的表面后更易发生细菌或病毒感染的情况。现有的抗菌涂料是通过向涂料中添加具有抗菌功能的抗菌剂，经一定工艺加工后制成具有高效抗菌杀菌功能的涂料。然而，现在的市售抗菌涂料，有效抗菌杀菌的作用时间较短，容易受到环境的污染。
[0004]基于此，开发出一种耐磨性佳、长效抗菌的涂料是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题和不足，本专利技术提供一种耐磨抗菌涂料及其制备方法，以进一步优化涂料的耐磨性和抗菌持久性，满足人们对抗菌涂料的要求。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种耐磨抗菌涂料，包括以下重量份的原料：20～35份丙烯酸乳液、5～15份埃洛石纳米管复合材料、1～10份膨润土、10～30份钛白粉、20～30份水；其中，埃洛石纳米管复合材料为埃洛石纳米管负载1
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羟甲基
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二甲基乙内酰脲。
[0007]本专利技术提供的涂料中的埃洛石纳米管复合材料，通过埃洛石纳米管负载了抗菌剂1
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羟甲基
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二甲基乙内酰脲(3
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Methylol
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5,5
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dimethyl hydantoion，MDMH)，由于埃洛石纳米管具有特殊的管状结构，其管内带有正电荷，管外带有负电荷，从而可以负载MDMH，使涂料中的MDMH可以缓慢释放，从而有效延长MDMH在涂料中的抗菌时间，进而使应用其的耐磨抗菌涂料兼具抗菌作用好、抗菌时间长的优点。其次，通过钛白粉和埃洛石纳米管复合材料相互搭配，可以起到协同效果，使耐磨抗菌涂料涂料的耐磨能力得到增强，由此本专利技术的涂料兼具耐磨性能佳、抗菌作用效果好的特性。
[0008]优选地，在埃洛石纳米管复合材料中，1
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羟甲基
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二甲基乙内酰脲与埃洛石纳米管的质量比为1～2:1。
[0009]通过控制MDMH与埃洛石纳米管的投料质量比为1～2：1，从而增大埃洛石纳米管复合材料中的MDMH负载量，且能以适中的速度将MDMH释放，使得应用该埃洛石纳米管复合材料的耐磨抗菌涂料的有效抗菌作用时间得以延长。若MDMH与埃洛石纳米管的投料质量比过小，埃洛石纳米管可负载的有效抗菌成分过少，不利于涂料的长期抗菌；若MDMH与埃洛石纳米管的投料质量比过大，埃洛石纳米管无法负载过量的MDMH，且由此制得的埃洛石纳米管
复合材料容易在短期内将MDMH释放，不利于MDMH的长期释放。
[0010]优选地，埃洛石纳米管复合材料由以下步骤制备得到：S1.对埃洛石纳米管进行酸液改性处理，制得改性埃洛石纳米管；S2.将改性埃洛石纳米管与1
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羟甲基
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二甲基乙内酰脲混合均匀，于真空环境下搅拌40～60分钟，接着在0.09～0.11MPa下搅拌10～20分钟，制得埃洛石纳米管复合材料。
[0011]通过对埃洛石纳米管的改性，使埃洛石纳米管的内径扩大，从而增加埃洛石纳米管复合材料的MDMH可负载量。利用特殊制备条件制得的埃洛石纳米管复合材料，对MDMH的负载量高，且释放速度适中。
[0012]优选地，改性埃洛石纳米管的平均外径为60～80nm，平均内径为30～40nm。
[0013]优选地，钛白粉为表面经过磷酸锆包膜处理的改性钛白粉。
[0014]与未经过改性的钛白粉对比，表面经过磷酸锆包膜处理的改性钛白粉在涂料中具有良好的分散性，使得应用该改性钛白粉的涂料具有更高的储存稳定性。并且，改性钛白粉还具有一定的阻燃能力，由于表面包覆的磷酸锆在高温燃烧时能相互交联，形成一道防火屏障，可以阻隔可燃气体、氧气以及热量的传输。将改性钛白粉作为填充材料添加到涂料中，不但可以提高涂料对基体的覆盖力和耐久性，而且在阻燃方面存在着一定的研发潜力。
[0015]优选地，改性钛白粉由以下步骤制备得到：将钛白粉与水、分散剂混合均匀，研磨分散，制得浆料浓度为300～350g/L的预熟化浆料，并将预熟化浆料与硫酸锆、磷酸氢二钠混合均匀，于45～50℃下熟化30～40min，制得改性钛白粉。
[0016]将钛白粉与硫酸锆溶液、磷酸氢二钠溶液反应能够在钛白粉表面形成稳定的磷酸锆包膜，通过上述制备方法，可以制得表面具有磷酸锆均匀包膜的改性钛白粉，且该制备方法简单易行，成本低廉，条件温和，易于工业化生产。
[0017]优选地，在制备改性钛白粉的过程中，硫酸锆与磷酸氢二钠的投料摩尔比为1：2～2.5。
[0018]优选地，埃洛石纳米管的平均管长为0.5～1μm，钛白粉的平均粒径为300～350nm；埃洛石纳米管复合材料与钛白粉的质量比为1：2～2.5。
[0019]本方案通过调整埃洛石纳米管与钛白粉的投料质量比、埃洛石纳米管和钛白粉的粒径，有效改善埃洛石纳米管与钛白粉在涂料中的分散性，使埃洛石纳米管与钛白粉在存放和使用过程中聚集形成结块的可能性下降，进一步提高本专利技术的耐磨抗菌涂料的储存稳定性。并且，当改性钛白粉的平均粒径为300～350nm时，改性钛白粉还具有一定的杀菌作用。改性钛白粉可以破坏微生物的细胞膜的完整性，同时造成细胞内容物的泄漏，从而使微生物的生长繁殖受到抑制，达到杀菌抗菌的作用。
[0020]优选地，耐磨抗菌涂料的制备原料中还包括3～8份颜料、1～2份分散剂、0.5～2份消泡剂、0.5～1份流平剂、1～2份防沉剂、1～2份湿润剂。
[0021]根据本专利技术的第二个方面，提供一种制备上述耐磨抗菌涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：将丙烯酸乳液、埃洛石纳米管复合材料、水混合均匀，得到涂料中间体，然后将涂料中间体与剩余的原料混合均匀，制得耐磨抗菌涂料。
[0022]本方案提供的耐磨抗菌涂料的制备工艺简单，操作便捷，具有良好的经济效益。
具体实施方式
[0023]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨抗菌涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：20～35份丙烯酸乳液、5～15份埃洛石纳米管复合材料、1～10份膨润土、10～30份钛白粉、20～30份水；其中，所述埃洛石纳米管复合材料为埃洛石纳米管负载1
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羟甲基
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二甲基乙内酰脲。2.如权利要求1所述耐磨抗菌涂料，其特征在于，在所述埃洛石纳米管复合材料中，所述1
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羟甲基
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二甲基乙内酰脲与所述埃洛石纳米管的质量比为1～2:1。3.如权利要求1所述耐磨抗菌涂料，其特征在于，所述埃洛石纳米管复合材料由以下步骤制备得到：S1.对所述埃洛石纳米管进行酸液改性处理，制得改性埃洛石纳米管；S2.将所述改性埃洛石纳米管与所述1
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羟甲基
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二甲基乙内酰脲混合均匀，于真空环境下搅拌40～60分钟，接着在0.09～0.11MPa下搅拌10～20分钟，制得所述埃洛石纳米管复合材料。4.如权利要求3所述耐磨抗菌涂料，其特征在于，所述改性埃洛石纳米管的平均外径为60～80nm，平均内径为30～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟建，戴海雄，张旭，黄理荣，符传杰，马翠平，
申请(专利权)人：广东美涂士建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：