一种环保水性漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保水性漆及其制备方法，属于水性涂料技术领域，包括如下重量份原料：硅丙乳液100份、成膜助剂7

【技术实现步骤摘要】
一种环保水性漆及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性涂料
，具体地，涉及一种环保水性漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性漆是以水做稀释剂的漆料，其具有气味低、低挥发性有机化合物(VOC)等环保特点，越来越受到市场的欢迎，常被应用于家具等行业。
[0003]人们居住环境中存在着各种有害微生物，尤其是家居环境中某些潮湿的场合(如厨房、卫生间等)更容易滋生微生物，导致室内空气菌浓度和物体表面的菌浓度增大。而作为涂覆于家具表面的漆料，需要表面具备防霉抗菌性能，不仅能对家具起到防护作用，也能提高家具的安全使用性。
[0004]目前，应用于家具的水性漆是通过加入抗菌剂来改善抑菌性能，例如现有技术CN113801557A公开的一种防霉效果好的水性漆，由以下重量份的组分制成：水性聚氨酯分散体20
‑
25份，丙烯酸酯乳液6
‑
12份，消泡剂1
‑
2份，润湿剂2
‑
4份，消光粉2
‑
3份，流平剂3
‑
5份，防霉剂1
‑
3份，杀菌剂1
‑
3份，防沉剂0.5
‑
1份，水10
‑
20份，助膜剂3
‑
5份，其中的防霉剂由多菌灵、百菌清、多霉唑中的一种或者几种，杀菌剂为银离子、纳米二氧化钛、纳米氧化银粉末、季鏻盐中的一种或者几种。该防霉剂为有机小分子，易于分解，且与基体仅存在物理共混作用，因此持久性较弱，而杀菌剂中纳米二氧化钛、纳米氧化银粉末易于团聚，难以分散均匀，因此，需要进一步改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种环保水性漆及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种环保水性漆，包括如下重量份原料：硅丙乳液100份、成膜助剂7
‑
9份、抗菌防霉剂3
‑
4份、润湿剂0.2
‑
0.3份、增稠剂0.2
‑
0.3份、水20
‑
30份；
[0008]该水性漆的制备方法，具体为：将所有原料按照比例称取后，混合搅拌均匀，均质处理，获得所述水性漆。
[0009]进一步地，所述硅丙乳液的聚合单体中包括丙烯酸或甲基丙烯酸单体。
[0010]进一步地，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚和丙二醇甲醚中的一种。
[0011]进一步地，所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。
[0012]进一步地，所述增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种。
[0013]进一步地，所述抗菌防霉剂通过如下步骤制备：
[0014]S1、在干燥的三口烧瓶中加入1,3,5
‑
三氨基苯、三乙胺和乙醇，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0
‑
2℃时，搅拌下缓慢滴入戊唑醇的甲苯溶液，滴加完毕后在0
‑
2℃下反应3h，减压旋蒸除去溶剂后，进行柱层析提纯(用苯
‑
乙酸乙酯混合溶剂为洗脱液，二者的体积比3:7)，旋干洗脱剂，得到中间体1；1,3,5
‑
三氨基苯、三乙胺和戊唑醇的用
量之比为0.03mol:9.1g:0.09mol；
[0015]1,3,5
‑
三氨基苯分子上的
‑
NH2与戊唑醇分子上的
‑
Cl发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比为1:3，发生三取代反应，过程如下所示，得到中间体1：
[0016][0017]S2、将烯丙基三甲基氯化铵溶于去离子水中，加入盐酸调节溶液的pH值在3
‑
4，加入高锰酸钾溶液(质量分数15％)，升高温度至60℃反应2h，反应结束后，冷却至室温，通过乙酸乙酯进行萃取，取有机相，并用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液经旋蒸，得到中间体2；烯丙基三甲基氯化铵和高锰酸钾溶液的用量比为13.6g:50mL；
[0018]在酸性条件下，通过高锰酸钾对烯丙基三甲基氯化铵上的不饱和碳碳双键进行氧化，形成羧酸，得到中间体2，过程如下所示：
[0019][0020]S3、在装有温度计、电动搅拌器、分水器和回流冷凝管的三口烧瓶中，加入中间体2和中间体1，再加入对甲苯磺酸(催化剂)和甲苯(带水剂)，不断搅拌下加热，于120℃加热回流2h，再保温1h，将反应液冷却，减压蒸馏除去甲苯，然后依次用饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液洗涤有机相多次，加入无水硫酸镁干燥，过滤、减压蒸馏，获得中间体3；中间体2、中间体1、对甲苯磺酸和甲苯的用量比为15.4g:27g:2.4g:50mL；
[0021]中间体2与中间体1发生酯化反应，获得中间体3，过程如下所示：
[0022][0023]S4、用N2除去四口烧瓶中的空气，再加入中间体3和DMF(N,N
‑
二甲基甲酰胺)，搅拌混合均匀，置于冰水浴中，在搅拌下缓慢滴入3
‑
氯
‑1‑
丙醇和三乙胺，滴加完毕后反应4h，减压蒸馏除去大部分DMF后，采用柱层析提纯(洗脱液为苯和丙酮的混合溶剂，且二者的体积比为1:1)，旋干洗脱液，得到中间体4；中间体3、3
‑
氯
‑1‑
丙醇和三乙胺的用量之比为39.2g:8.5g:9.1g；
[0024]3‑
氯
‑1‑
丙醇分子上的
‑
Cl与中间体3分子上的
‑
NH
‑
发生亲核取代反应，得到中间体4，反应过程如下所示：
[0025][0026]S5、将中间体4和DMF加入三口烧瓶中，往里滴入氯化亚砜，控制烧瓶内物料温度不得高于20℃，滴加完毕后再向烧瓶内加入β
‑
丙氨酸，继续加热回流反应10h，反应产生的尾气用30％氢氧化钠溶液吸收，回流反应完毕后，将反应液减压浓缩，将温度降至常温、离心过滤，收集的沉淀于60℃真空干燥，得到抗菌防霉剂；中间体4、氯化亚砜和β
‑
丙氨酸的用量之比为44.4g:60mL:8g；
[0027]中间体4与β
‑
丙氨酸发生酯化反应，得到抗菌防霉剂，反应过程如下所示：
[0028][0029]获得的抗菌防霉剂中含有密度较高的季铵盐基团、三唑基团，季铵盐基团属于高效安全的抗菌活性成分，三唑基团属于高效、低毒、广谱的抗菌防霉成分，二者抗菌机制不同，具有协同效果，且活性成分密度高，因此，抗菌防霉剂具有高效安全的抗菌防霉性能；此外，通过抗菌防霉剂的结构特点可知，该抗菌防霉剂相较于普通的季铵盐以及三唑类，分子较大，分子量较高，所以，具备更高的稳定性；需要进一步说明的是，该抗菌防霉剂分子上含有呈树枝状分布的脂肪链、酯基和端
‑
NH2，脂肪链具有很高的柔性，能够穿插入苯丙乳液分子链本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保水性漆，其特征在于，包括如下重量份原料：硅丙乳液100份、成膜助剂7
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9份、抗菌防霉剂3
‑
4份、润湿剂0.2
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0.3份、增稠剂0.2
‑
0.3份、水20
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30份；其中，所述抗菌防霉剂通过如下步骤制备：S1、在干燥的三口烧瓶中加入1,3,5
‑
三氨基苯、三乙胺和乙醇，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0
‑
2℃时，搅拌下缓慢滴入戊唑醇的甲苯溶液，滴加完毕后在0
‑
2℃下反应3h，减压旋蒸除去溶剂后，进行柱层析提纯，旋干洗脱剂，得到中间体1；S2、将烯丙基三甲基氯化铵溶于去离子水中，加入盐酸调节溶液的pH值在3
‑
4，加入高锰酸钾溶液，升高温度至60℃反应2h，反应结束后，冷却至室温，通过乙酸乙酯进行萃取，取有机相，并用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液经旋蒸，得到中间体2；S3、在三口烧瓶中加入中间体2和中间体1，再加入对甲苯磺酸和甲苯，不断搅拌下加热，于120℃加热回流2h，再保温1h，将反应液冷却，减压蒸馏除去甲苯，然后依次用饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液洗涤有机相多次，加入无水硫酸镁干燥，过滤、减压蒸馏，获得中间体3；S4、用N2除去四口烧瓶中的空气，再加入中间体3和DMF，搅拌混合均匀，置于冰水浴中，在搅拌下缓慢滴入3
‑
氯
‑1‑
丙醇和三乙胺，滴加完毕后反应4h，减压蒸馏除去大部分DMF后，采用柱层析提纯，旋干洗脱液，得到中间体4；S5、将中间体4和DMF加入三口烧瓶中，往里滴入氯化亚砜，控制烧瓶内物...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬新华，高钦伟，邬庭福，刘迎春，刘勇，
申请(专利权)人：江苏新福乐威涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：