本发明专利技术公开了一种含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液，其以两亲性纳米二氧化钛固体颗粒作为稳定剂，以丙烯酸酯、苯乙烯及甲基丙烯酸缩水甘油酯单体为油相，以去离子水为溶剂，以过硫酸盐为引发剂，碳酸氢钠为中和剂，通过引发聚合而形成的共聚合物，经检测，其具有较强的吸水性、较强的抗菌性能、优异的成膜性及良好的热稳定性。以其为成膜物生产的室内调试涂料抗菌涂料具有较佳的抗菌效果，可以应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可达到净化空气、防止感染、除臭除味等功能。另外，该皮克林乳液及涂料的过程中无有机溶剂参与，无毒无味，安全可靠，是一种绿色环保的抗菌涂料。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液，其以两亲性纳米二氧化钛固体颗粒作为稳定剂，以丙烯酸酯、苯乙烯及甲基丙烯酸缩水甘油酯单体为油相，以去离子水为溶剂，以过硫酸盐为引发剂，碳酸氢钠为中和剂，通过引发聚合而形成的共聚合物，经检测，其具有较强的吸水性、较强的抗菌性能、优异的成膜性及良好的热稳定性。以其为成膜物生产的室内调试涂料抗菌涂料具有较佳的抗菌效果，可以应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可达到净化空气、防止感染、除臭除味等功能。另外，该皮克林乳液及涂料的过程中无有机溶剂参与，无毒无味，安全可靠，是一种绿色环保的抗菌涂料。【专利说明】具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液及其制备和应用
本专利技术属于高分子
，涉及一种纳米二氧化钛稳定的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的制备及方法；本专利技术同时还涉及以该含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液作为成膜物，在制备室内调湿抗菌涂料中的应用。
技术介绍
涂料是人们日常生活中经常接触到的一种重要的建筑材料。随着社会对绿色环境的追求，涂料的绿色、环保化成为必然，抗菌涂料就应运而生。杀菌涂料中含有较强杀菌作用的杀菌剂，该杀菌剂会与涂料中各种成分实现有机结合，因此可长期有效杀菌。而且该涂料不会危害人体健康，同时这种杀菌涂料使用方便，既可用普通的刷子刷涂，也可以喷涂在建筑或装潢表面，可广泛地用于建筑物的居室、家具的装饰装修工程。目前，抗菌涂料的制备主要是在传统的涂料中加入特定的抗菌剂而得，这类抗菌涂料易变色、成本高(无机)、耐热性差、分解产物有毒(有机)等，不利于更广泛的研究开发。而皮克林乳液由于兼具有机材料和无机材料的性能优势，与传统的表面活性剂乳液相比较具有其自身的优势:可以大大降低乳化剂的用量，节约成本；对人体的毒害作用远小于表面活性剂；对环境友好；乳液稳定性提高，不易受体系pH值、盐浓度、温度及油相组成等因素的影响。因此，在抗菌涂料的制备中具有潜在的应用价值。甲基丙烯酸缩水甘油酯是一种丙烯酸酯缩水甘油醚类单体，无色透明液，不溶于水，易溶于有机溶剂，几乎无毒。由于甲基丙烯酸缩水甘油酯含有环氧基及不饱和双键都具有较高的反应活性，将其应用于对丙烯酸酯类皮克林乳液的改性，可以提高涂料的耐候性和成膜性能。同时环氧基和羧基反应以后都会有残余的羟基存在，这些羟基不足以形成亲水性的固化聚合物，但是它们的极性足以使聚合物粘结到木头、灰泥、砖墙、水泥和金属上，从而提高了涂料的附着力和耐洗刷性能。因此，其在制备抗菌涂料中有着极其重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液； 本专利技术的另一目的是提供一种具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的制备方法； 本专利技术的目的之三，是提供该具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液作为成膜物在生产内墙抗菌涂料中的应用。(一)具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的制备 本专利技术具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液，是以两亲性纳米二氧化钛固体颗粒作为稳定剂，以丙烯酸酯、苯乙烯及甲基丙烯酸缩水甘油酯单体为油相，以去离子水为溶剂，以过硫酸盐为引发剂，碳酸氢钠为中和剂，通过引发聚合而形成的共聚合物。其具体原料配比和制备工艺如下: 原料:以重量份计 纳米二氧化钛I~10份，苯乙烯I~50份，丙烯酸酯I~50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯I~50份、碳酸氢钠I~10份、引发剂I~10份、去离子水I~50份。制备工艺:将纳米二氧化钛分散在去离子水中，调pH至I~7，再用高速分散机分散后，升温至60~95°C，搅拌下缓慢加入丙烯酸酯、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯单体及引发剂；滴加完毕后，继续搅拌反应0.5~5小时，待反应完全后得皮克林乳液；用300目筛子过滤，得到纳米二氧化钛稳定的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液。所述丙烯酸酯为所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少二种；所述过硫酸盐为过硫酸钾或过硫酸铵。甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)中的环氧基及不饱和双键都具有较高的反应活性，将其应用于丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的改性，可以提高涂料的耐候性和成膜性能。纳米二氧化钛的引入，使其表面能降低，提高了乳液的韧性、强度及耐磨性。在室内自然光、日光灯甚至黑暗处微光条件下，纳米二氧化钛抗菌涂料，杀菌作用彻底持久，杀菌效果较强，并且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢的杀菌率均可达到90%以上。(二)含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的表征及其性能分析 1、含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的红外光谱分析 取乳液样品在玻璃板上涂膜，室温干燥后揭下一块直接在红外光谱仪上测定，甲基丙烯酸缩水甘油酯及含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的红外谱图见图1。图中，曲线I为甲基丙烯酸缩水甘油酯，曲线2为环氧-苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液。从图1可以看出，在1735 CnT1出现酯羰基的伸缩振动特征吸收峰，2900 cnT1出现了 -CH3、-CH2、_CH的碳氢伸缩振动峰，966 cnT1和954 cnT1处出现丙烯酸丁酯的特征吸收峰，1604 cm'1494cnT1处为苯环骨架伸缩振动吸收峰，3084 (^'3064011^30300^1处为苯环C - H键的伸缩振动吸收峰；763 cm'702 cnT1处为单取代苯环吸收峰(苯环碳架上的C-H与C=C键的面外弯曲振动)，这些可以推断聚合物中含有聚苯乙烯链段。除此之外，再在1600 cnT1~1680cnT1没有出现不饱和键的特征吸收峰，说明产物中没有不饱和键存在，即三种单体发生了共聚反应。甲基丙烯酸缩水甘油酯中的环氧基在908 CHT1有特征吸收峰，在含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液中，环氧基在908 cnT1特征吸收峰明显减弱。而且在1458 cnT1处环氧基上的-CH的C-H弯曲振动明显增强。同时在3100 cnT1~3600 cnT1出现了羰基和羟基的吸收峰，而且与甲基丙烯酸缩水甘油酯相比峰3437CHT1处的羟基峰发生移动。峰位移动是因为随着环氧基与羟基开环反应的发生，新产生的羟基所处的化学环境发生变化，在电子效应的作用下，峰型向高频区移动。总之，说明成功合成了含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液。2、含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液的透射与扫描电镜分析 2.1含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液微粒透射电镜形貌 图2为含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液(NT-BMPkE)的微粒透射电镜(TEM)，A为环氧-苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液，B为含环氧基苯丙无皂乳液。从图2中可以看出，乳胶粒子呈圆球形，大小均匀，粒径分布均匀，并且在乳胶粒子的表面包裹了一层纳米二氧化钛，说明环氧-苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液已被成功制得。将制备的环氧-苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液与环氧-苯丙无皂乳液(未添加纳米二氧化钛)做了对比。从图中可以看出环氧-苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液粒子比含环氧基苯丙无皂乳液粒子呈现出明显的纳米二氧化钛鞘壳结构。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液，是以两亲性纳米二氧化钛固体颗粒作为稳定剂，以丙烯酸酯、苯乙烯及甲基丙烯酸缩水甘油酯单体为油相，以去离子水为溶剂，以过硫酸盐为引发剂，碳酸氢钠为中和剂，通过引发聚合而形成的共聚合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王荣民，吴战民，王晓雯，何玉凤，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：
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