一种纳米氧化锌抗菌抗污涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米氧化锌抗菌抗污涂料及其制备方法，该涂料包括以下组分及重量份含量：纳米氧化锌颗粒２０－６０、氧化锌改性助剂０－３、光敏剂０．５－３、粘结剂１．５－１０、高分子聚合物１５－３０、助剂２－１０、溶剂３０－５０、助溶剂９０－１６０，将氧化锌改性助剂溶解于助溶剂中，开启搅拌后倒入纳米氧化锌颗粒，超声波震荡后经研磨、干燥至恒重，得到表面功能化的纳米氧化锌，再加入光敏剂、粘结剂、高分子聚合物及助剂搅拌得到纳米氧化锌抗菌抗污涂料。与现有技术相比，本发明专利技术具有抗菌普适性，抗污能力突出，耐候性能优异，尤其适合船舰、交通、学校、医院、建筑等行业中大规模使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂料及其制备方法，尤其是涉及一种纳米氧化锌抗菌抗污涂料及其制备方法。
技术介绍
传统的抗污涂层中常常含有一定数量的铜、铁、钒等重金属元素如CN101245211。 这些有金属元素在周围环境作用下，缓慢释放或迁移到涂层表面，发生物理或化学反应，从 而使得涂层具有很好的抗污染能力。为了保持抗污特性的长效性，涂层中的有金属的活性 衰减期往往长于涂层中聚合物粘结剂的老化周期。因此，随着时间的延长，有金属颗粒从涂 层中脱落，污染周围环境。 另外，抗菌性涂料靠添加抗菌剂来实现抗菌功能如CN101250344， CN101161734。抗菌剂可分为有机物类，磷酸盐类，硅酸盐类，无机氧化物如三氯生，吡啶硫酮，二氧化钛等。这些抗菌剂由于其特殊化学结构和物理特性，往往只能对一种或一类细菌，真菌有杀灭或抑制作用，因此抗菌性不具有普适型，并且抗菌效果会随着抗菌剂分解、老化而衰减，实际抗菌效果、抗菌长效性都不理想。所以开发环保型，长效性，普适性的抗菌、抗污涂层备受关注；并且抗菌、抗污涂层有着广阔的使用如学校，医院，住宅，以及舰船等领域。 氧化锌具有吸收紫外线(UV)特性，故含氧化锌的涂料具有极好的抗老化作用，延长涂层的使用寿命，并且一定数量的氧化锌还可以提高涂料的韧性和硬度如美国专利US4139515。另一方面，美国专利US7348029说明纳米氧化锌颗粒除了抗紫外线外还具备抑制病菌滋生的能力。本专利技术主旨是提供一种纳米级氧化锌涂层的制备方法，并且涂层具有理想的普适性抗菌能力，长效地抗污性，对环境质量无污染，具有环保型等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗菌性能好、耐候性能优异的纳米氧化锌抗菌抗污涂料及其制备方法。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现 —种纳米氧化锌抗菌抗污涂料，其特征在于，该涂料包括以下组分及重量份纳米氧化锌颗粒20-60 ;氧化锌改性助剂0-3 ;光敏剂0. 5-3 ;粘结剂1. 5-10 ;高分子聚合物15-30 ;助剂2-10 ;溶剂30-50 ;助溶剂90-160。所述的纳米氧化锌颗粒比表面积为10-200m7g，该颗粒尺寸为20-100nm。 所述的氧化锌改性助剂包括柠檬酸氢二铵、l，2-二羟基-3，5-二磺酸钠或 2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酸。 所述的光敏剂包括钛酸锶，锐钛型二氧化钛，金丝桃蒽酮，卟啉酸锌，meso-四(N-甲基-4-吡啶基)卟啉，羟基吡啶硫酮锌或茂并芳庚中的一种或几种。 所述的粘结剂包括环氧化亚麻籽油、聚烯烃长链分子类或羟基纤维素中的一种或几种。 所述的高分子聚合物包括丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂、聚醇酸树脂或 聚酯类中的一种或几种。 所述的助剂包括硅酮类表面活性剂、对甲苯磺酰胺、六甲氧甲基三聚氰胺、二甲氨 基乙醇、松香、白炭黑、油性染料或水溶性染料中的一种或几种。 所述的溶剂包括甲基异丁基酮、乙醇、二甲苯或水。 所述的助溶剂包括去离子水、乙二醇异丙醚或乙醇。 —种纳米氧化锌抗菌抗污涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 (1)备料按照以下组分及重量份含量准备原料纳米氧化锌颗粒20-60，氧化锌改性助剂0-3，光敏剂0. 5-3，粘结剂1. 5-10，高分子聚合物15-30，助剂2-10，溶剂30-50，助溶剂90-160 : (2)将氧化锌改性助剂溶解于助溶剂中，开启搅拌后将纳米氧化锌颗粒缓慢 倒入助溶剂中，得到溶液，该溶液经超声波震荡2-5h后导入研磨装置，控制研磨转速为 2500-3000rpm，研磨150-200min，再真空干燥至恒重，得到表面功能化的纳米氧化锌； (3)将表面功能化的纳米氧化锌、光敏剂及溶剂置于研磨装置中，控制研磨转速为 250-350rpm，再加入粘结剂、高分子聚合物及助剂，继续搅拌30-90min，即得到纳米氧化锌 抗菌抗污涂料。 与现有技术相比，本专利技术可采用手工刷涂或静电喷涂等方式实施，与传统抗菌抗 污涂料相比，纳米氧化锌具有高表面活化能，更容易受紫外线诱导，在可见光、氧气、水的作 用下即可以发生光化学反应，生成理想浓度的过氧化氢(H202)，使得涂料表面具有抗菌普适 性，抗污能力突出，耐候性能优异，特别适用于对抗菌、抗污有一定要求的舰船，交通，学校， 医院等行业，具有较高的经济回报。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。 实施例1 将2g柠檬酸氢二铵溶于158g去离子水中，开启搅拌后将40g粒径为30nm的纳 米氧化锌颗粒缓慢倒入去离子水中，纳米氧化锌水溶液在超声波仪下超声波震荡2. 5h，然后将震荡后水溶液倒入Netzsch MiniCer研磨仪中，控制转速为2500-3000rpm，研磨搅拌 160min，然后真空干燥直至恒重。将干燥后的表面功能化的纳米氧化锌40g，金丝桃蒽酮 3g，甲基异丁基酮19. 6g，二甲苯17. lg置入Netzsch ShearMaster研磨仪中，控制转速为 250-350rpm进行研磨搅拌，再依次加入松香10g，丙烯酸树脂6. 2g，市售环氧化亚麻籽油 Flexol L0E1. 5g，市售MPA 2000X0. 6g，白炭黑0. 4g，油性染料1. 6g。继续搅拌70min，即得到纳米氧化锌抗菌抗污涂料。 实施例2 将2g 1，2-二羟基-3，5-二磺酸钠溶于91g去离子水中，开启搅拌后将40g粒径 为30nm的纳米氧化锌颗粒缓慢加入去离子水中搅拌2h，再加入5g Disperbyk190后在超声 波仪下超声波震荡4. 5h，然后将震荡后水溶液倒入NetzschMiniCer研磨仪中，控制转速为 2500-3000rpm，研磨160min，然后真空干燥直至恒重。将干燥后的表面功能化的纳米氧化锌 23. 4g， 1. 5g市售表面活性剂5103，金丝桃蒽酮lg，纯净水40. 4g置入Netzsch ShearMaster 研磨仪中，转速250-350rpm搅拌，依次加入羟乙基纤维素0. 5g，水溶性聚酯-氨脂树脂 24g，二甲氨基乙醇(DMEA)lg，六甲氧甲基三聚氰胺(HMMM)6. 3g，对甲苯磺酰胺0. 3g，水溶 性染料1. 6g，搅拌30min，即得到纳米氧化锌抗菌抗污涂料。 实施例3 将2.4g 2-(2-(2_甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酸溶于14g乙二醇异丙醚中；开 启搅拌后将40g粒径为30nm的纳米氧化锌颗粒缓慢加入搅拌混合30min，然后将氧化锌 浆体倒入艾卡特电子控制三滚机(EXAKT 80E)中， 一边搅拌一边加入77g乙醇，然后纳 米氧化锌_乙醇液在超声波仪下超声波震荡2. 5h，将震荡后纳米氧化锌-乙醇溶液倒入 Netzsch MiniCer研磨仪中，转速2500-3000rpm，研磨160min，然后真空干燥直至恒重。将 干燥后的表面功能化的纳米氧化锌40g，甲基异丁基酮19. 6g， 二甲苯17. lg置入Netzsch ShearMaster研磨仪中，控制转速为250_350rpm搅拌，依次加入松香10g，丙烯酸树脂6. 2g， 市售Flexol L0E1. 5g，市售MPA 2000X 0. 6g，白炭黑0. 4g，油性染料1. 6g，继续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米氧化锌抗菌抗污涂料，其特征在于，该涂料包括以下组分及重量份：纳米氧化锌颗粒２０－６０；氧化锌改性助剂０－３；光敏剂０．５－３；粘结剂１．５－１０；高分子聚合物１５－３０；助剂２－１０；溶剂３０－５０；助溶剂９０－１６０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡益民，汪洪，梅东余，
申请(专利权)人：上海波平航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]