一種持久高效納米抗菌水性木器涂料及其制備方法
【技術領域】
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[0001]本發明屬于涂料技術領域，具體的涉及一種持久高效納米抗菌水性木器涂料。
【背景技術】
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[0002]隨著工業的高速發展和環境的日益惡化，涂料正在向功能化、生態化方向發展，開發符合環保要求的功能涂料成為業內人士的共識。木器涂料占世界涂料總消費量的10%以上，而在木器涂料領域，家具在人們工作和生活的環境中扮演著重要的角色，但也可能成為病菌傳播的媒介。近幾年來各種細菌病毒危害明顯有增加趨勢，根據復旦大學醫學院對日常辦公桌面的微生物測試其對人體有害病菌韓朗是一般衛生間的4倍之多，因此研制具有廣譜、高效、持久性能的抗菌木器涂料對保護人類健康、改善生活和工作環境具有十分重要的意義。
[0003]通過在水性木器涂料中添加抗菌劑，可以使水性木器涂料具有廣譜、強效、持久的抗菌功能。抗菌劑分為有機、無機和天然抗菌劑三大類，由于天然抗菌劑成本高、穩定性差，故在涂料中主要使用的是有機和無機抗菌劑。其中有機抗菌劑主要包括:異噻唑啉酮類，釋放甲醛類，苯丙咪唑類、取代芳烴類，有機溴類，有機胺類，哌三嗪類等，在涂料中使用時多為陰離子型或非離子型，也有少量陽離子型。無機抗菌劑主要包括銀、銅、鋅、錫、鈦等金屬及其離子復合抗菌劑，無機抗菌劑的復合載體包括沸石、硅灰石、陶瓷、不溶性磷酸鹽等。
[0004]中國專利(200710026888.6)公開了一種納米抗菌水性木器漆，以三種不同的水性聚氨酯樹脂乳液、水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液和納米改性丙烯酸樹脂乳液以不同比例混配作為成膜物，及納米復合無機抗菌劑，所述納米復合無機抗菌劑以有機膨脹土預制溶膠為載體，包含有納米銀、納米氧化鋅、納米氧化招、納米二氧化鈦和納米二氧化娃。該發明制備得到的涂料VOC值低，抗粘連、耐劃傷、耐污染、耐黃變和封閉性好，但是其添加無機納米顆粒較多，生產成本低，且與基體樹脂乳液相容性差，穩定性不好。
【發明內容】
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[0005]本發明的目的是提供一種持久高效納米抗菌水性木器涂料，其具有廣譜、高效，持久的抗菌性能，穩定性能優異，抗粘連、耐劃傷和封閉性好，VOC含量低。
[0006]本發明的另一個目的是提供該持久高效納米抗菌水性木器涂料的制備方法。
[0007]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0008]—種持久高效納米抗菌水性木器涂料，以重量份計，包括以下步驟:
[0009]水性聚氨酯樹脂乳液15-20份，
[0010]水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液15-20份，
[0011 ]水性醇酸樹脂乳液20-30份，
[0012]聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯5-10份，
[0013]羥乙基纖維素6-9份，
[0014]六偏磷酸鈉8-12份，
[0015]硝酸纖維素酯5-10份，
[0016]富馬海松酸2-4份，
[0017]納米氧化鈦1.5-3份，
[0018]納米多孔氧化硅1-3份，
[0019]納米氧化鋅0.8-1.3份，
[0020]納米羥基磷灰石1-1.8份，
[0021]pH調節劑1-2份，
[0022]消泡劑4-6份，分散劑1-3份，
[0023]流平劑卜2份，去離子水10-20份。
[0024]作為上述技術方案的優選，一種持久高效納米抗菌水性木器涂料，以重量份計，包括以下步驟:
[0025]水性聚氨酯樹脂乳液15份，
[0026]水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液17份，
[0027]水性醇酸樹脂乳液22份，
[0028]聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯8份，
[0029]羥乙基纖維素7份，
[0030]六偏磷酸鈉10份，
[0031]硝酸纖維素酯9份，
[0032]富馬海松酸2.5份，
[0033]納米氧化鈦2份，
[0034]納米多孔氧化硅1.5份，
[0035]納米氧化鋅I份，
[0036]納米羥基磷灰石1.4份，
[0037]pH調節劑1.5份，
[0038]消泡劑4份，分散劑2份，
[0039]流平劑2份，去離子水18份。
[0040]作為上述技術方案的優選，所述流平劑為有機硅丙烯酸酯類流平劑和非離子聚氨酯類締合型流平劑的混合物，二者質量比為2-3:1。
[0041]作為上述技術方案的優選，所述納米氧化鈦為金紅石型納米氧化鈦，其粒徑大小為5_10nmo
[0042]作為上述技術方案的優選，所述納米輕基磷灰石的粒徑大小為50-80nm。
[0043]作為上述技術方案的優選，所述pH調節劑為水楊酸鈉和檸檬酸鈉的混合物，二者質量比為1:1_2。
[0044]作為上述技術方案的優選，所述分散劑為硅油、鈦酸酯偶聯劑，十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或多種混合。
[0045]—種持久高效納米抗菌水性木器涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0046](I)將水性聚氨酯樹脂乳液、水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液、水性醇酸樹脂乳液混合攪拌均勻，加入聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯、羥乙基纖維素、硝酸纖維素酯和富馬海松酸，混合均勻后轉移至高壓釜，升溫至80-10(TC，反應2.5-4h，得到混合液；
[0047](2)將納米氧化鈦、納米多孔氧化硅、納米氧化鋅、納米羥基磷灰石、六偏磷酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，加入分散劑，超聲2_3h，得到納米分散液；
[0048](3)將步驟(I)制得的混合液和步驟(2)制得的納米分散液混合攪拌均勻，加入pH調節劑、消泡劑和流平劑，繼續攪拌混合均勻，得到持久高效納米抗菌水性木器涂料。
[0049]作為上述技術方案的優選，步驟(I)中所述反應的條件為100°C，3h。
[0050]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0051]本發明采用納米氧化鋅、納米氧化鈦、納米多孔性氧化娃作為復合抗菌劑，并合理控制各組分的含量，同時以納米羥基磷灰石作為復合抗菌劑的載體，其與樹脂基體的相容性好，使得制備的得到的涂料穩定性好，抗菌性能持久。
【具體實施方式】
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[0052]為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步說明，實施例只用于解釋本發明，不會對本發明構成任何的限定。
[0053]實施例1
[0054]一種持久高效納米抗菌水性木器涂料，以重量份計，包括以下步驟:
[0055]水性聚氨酯樹脂乳液15份，
[0056]水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液15份，
[0057]水性醇酸樹脂乳液20份，
[0058]聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯5份，
[0059]羥乙基纖維素6份，六偏磷酸鈉8份，
[0060]硝酸纖維素酯5份，富馬海松酸2份，
[0061 ]納米氧化鈦1.5份，納米多孔氧化娃I份，
[0062]納米氧化鋅0.8份，納米羥基磷灰石I份，
[0063]pH調節劑I份，消泡劑4份，分散劑I份，
[0064]流平劑丨份，去離子水10份。
[0065]其制備方法包括以下步驟:
[0066](I)將水性聚氨酯樹脂乳液、水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液、水性醇酸樹脂乳液混合攪拌均勻，加入聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯、羥乙基纖維素、硝酸纖維素酯和富馬海松酸，混合均勻后轉移至高壓釜，升溫至80°C，反應2.5h，得到混合液；
[0067](2)將納米氧化鈦、納米多孔氧化硅、納米氧化鋅、納米羥基磷灰石、六偏磷酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，加入分散劑，超聲2h，得到納米分散液；
[0068](3)將步驟(I)制得的混合液和步驟(2)制得的納米分散液混合攪拌均勻，加入pH調節劑、消泡劑和流平劑，繼續攪拌混合均勻，得到持久高效納米抗菌水性木器涂料。
[0069]實施例2
[0070]—種持久高效納米抗菌水性木器涂料，以重量份計，包括以下步驟:
[0071 ]水性聚氨酯樹脂乳液20份，
[0072]水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液20份，
[0073]水性醇酸樹脂乳液30份，
[0074]聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯10份，
[0075]羥乙基纖維素9份，六偏磷酸鈉12份，
[0076]硝酸纖維素酯10份，富馬海松酸4份，
[0077]納米氧化鈦3份，納米多孔氧化硅3份，
[0078]納米氧化鋅1.3份，納米羥基磷灰石1.8份，
[0079]pH調節劑2份，消泡劑6份，分散劑3份，
[0080]流平劑2份，去離子水20份。
[0081]其制備方法包括以下步驟:
[0082](I)將水性聚氨酯樹脂乳液、水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液、水性醇酸樹脂乳液混合攪拌均勻，加入聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯、羥乙基纖維素、硝酸纖維素酯和富馬海松酸，混合均勻后轉移至高壓釜，升溫至100°c，反應4h，得到混合液；
[0083](2)將納米氧化鈦、納米多孔氧化硅、納米氧化鋅、納米羥基磷灰石、六偏磷酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，加入分散劑，超聲3h，得到納米分散液；
[0084](3)將步驟(I)制得的混合液和步驟(2)制得的納米分散液混合攪拌均勻，加入pH調節劑、消泡劑和流平劑，繼續攪拌混合均勻，得到持久高效納米抗菌水性木器涂料。
[0085]實施例3
[0086]—種持久高效納米抗菌水性木器涂料，以重量份計，包括以下步驟:
[0087]水性聚氨酯樹脂乳液15份，
[0088]水性丙烯酸改性聚氨酯樹脂乳液17份，
[0089]水性醇酸樹脂乳液22份，
[0090]聚羧酸甜菜堿甲基丙烯酸甲酯8份，
[009