一種耐磨抗菌納米塗料及其製備方法與流程
2023-06-07 02:27:01
本發明屬於塗料領域，具體涉及一種耐磨抗菌納米塗料及其製備方法。
背景技術：
塗料是工業設備、生活、航空航天等領域中必不可少的材料之一，其塗裝在物體表面形成連續的膜層，可起到抗腐蝕、耐高溫、美觀等作用。隨著科技的發展進步，傳統的普通塗料無法滿足建築、醫療以及軍工等領域的需求。
納米材料由於其尺寸小，擁有小尺寸效應、表面效應、量子隧道效應等，在光、熱、電、磁和力學等領域擁有獨特的性能而備受關注。納米塗料一般由納米材料與有機塗料複合而成，可以稱作為納米複合塗料，其必須滿足兩個條件：一是至少有一種材料的尺度在1-100nm之間，二是納米相使塗料性能得到顯著提高或者增加了新功能。隨著塗覆塗料的產品大多直接或間接的與人體接觸，因而除了要求其耐磨性好，還要求其具備良好的抗菌性能。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種耐磨抗菌納米塗料及其製備方法，以解決上述技術問題中的至少一種。
本發明的技術方案來如下：
一種耐磨抗菌納米塗料，以重量份計，包括以下原料：古馬隆樹脂24-35份、苯丙乳液10-18份、醋丙乳液7-15份、非瑟素2-8份、葡萄糖硫酸酯3-8份、六氟鋁酸鈉4-10份、納米氧化鎢0.8-1.6份、納米二氧化錫0.5-1.8份、乙醯丙酮鐵0.3-1.1份、環狀糊精0.5-1.2份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.8-2份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺1.1-3.2份、纖維素纖維0.6-2.2份、聚醋酸乙烯0.5-1.4份、壬基酚聚乙氧基醚2-8份、三苯基膦1-5份、馬來酸酐1.2-4.6份、季戊四醇硬脂酸酯1.4-2.8份、十二羰基三鐵0.3-1.3份、莽草酸0.2-0.6份、1,4-二氧六環16-28份、醋酸丁酯20-36份。
上述技術方案中，以重量份計，包括以下原料：古馬隆樹脂26-32份、苯丙乳液11-17份、醋丙乳液8-13份、非瑟素2.8-7.4份、葡萄糖硫酸酯3.2-7.5份、六氟鋁酸鈉4.5-8.7份、納米氧化鎢0.9-1.4份、納米二氧化錫0.7-1.5份、乙醯丙酮鐵0.4-0.9份、環狀糊精0.6-1.1份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1-1.8份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺1.4-2.7份、纖維素纖維0.8-2份、聚醋酸乙烯0.7-1.2份、壬基酚聚乙氧基醚3-7份、三苯基膦1.6-4份、馬來酸酐1.8-4.3份、季戊四醇硬脂酸酯1.6-2.4份、十二羰基三鐵0.5-1.1份、莽草酸0.3-0.6份、1,4-二氧六環17-24份、醋酸丁酯23-32份。
上述技術方案中，以重量份計，包括以下原料：古馬隆樹脂30份、苯丙乳液15份、醋丙乳液11份、非瑟素4.3份、葡萄糖硫酸酯5.2份、六氟鋁酸鈉6.8份、納米氧化鎢1.3份、納米二氧化錫0.9份、乙醯丙酮鐵0.7份、環狀糊精0.8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.5份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺1.9份、纖維素纖維1.3份、聚醋酸乙烯0.9份、壬基酚聚乙氧基醚6份、三苯基膦3.4份、馬來酸酐2.6份、季戊四醇硬脂酸酯1.9份、十二羰基三鐵0.7份、莽草酸0.4份、1,4-二氧六環19份、醋酸丁酯28份。
本發明的另一技術方案來如下：
一種耐磨抗菌納米塗料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1、按上述重量份配比稱重；
步驟2、將古馬隆樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六環和醋酸丁酯置於高速攪拌罐中，加熱至80-110℃混合攪拌10-30min，冷卻至室溫；
步驟3、加入納米氧化鎢、納米二氧化錫、乙醯丙酮鐵、十二羰基三鐵、季戊四醇硬脂酸酯、馬來酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1300-2000rpm下攪拌15-25min；
步驟4、加入六氟鋁酸鈉、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在200-600rpm下攪拌18-35min攪拌；再加入餘下原料，在100-300rpm下攪拌50-90min繼續攪拌；
步驟5、攪拌完後進行研磨，過300目篩，靜置24小時後即得耐磨抗菌納米塗料。
上述技術方案中，在步驟2，加熱至93所述的混合攪拌18min。
上述技術方案中，在步驟3，在1600rpm下攪拌22min。
上述技術方案中，在步驟4，在370rpm下攪拌30min攪拌；再加入餘下原料，在120rpm下攪拌80min繼續攪拌。
由於採用了以上技術方案，本發明的有益效果為：
本發明提供的納米塗料在90天對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率達90%，360天對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率仍達82%以上，抗菌效果好且持久穩定；此外該納米塗料的耐磨性好，其耐磨量小於13mg，且耐衝擊強度高於85cm，各項性能指標均處於本行業較高水平，市場應用前景廣闊。
具體實施方式
下面結合具體實施例，對本發明作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
實施例1
一種耐磨抗菌納米塗料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1、按上述重量份配比稱重：古馬隆樹脂24份、苯丙乳液10份、醋丙乳液7份、非瑟素2份、葡萄糖硫酸酯3份、六氟鋁酸鈉4份、納米氧化鎢0.8份、納米二氧化錫0.5份、乙醯丙酮鐵0.3份、環狀糊精0.52份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.8份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺1.1份、纖維素纖維0.6份、聚醋酸乙烯0.5份、壬基酚聚乙氧基醚2份、三苯基膦1份、馬來酸酐1.2份、季戊四醇硬脂酸酯1.4份、十二羰基三鐵0.3份、莽草酸0.2份、1,4-二氧六環16份、醋酸丁酯20份；
步驟2、將古馬隆樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六環和醋酸丁酯置於高速攪拌罐中，加熱至80℃混合攪拌10min，冷卻至室溫；
步驟3、加入納米氧化鎢、納米二氧化錫、乙醯丙酮鐵、十二羰基三鐵、季戊四醇硬脂酸酯、馬來酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1300rpm下攪拌15min；
步驟4、加入六氟鋁酸鈉、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在200rpm下攪拌18min攪拌；再加入餘下原料，在100rpm下攪拌50min繼續攪拌；
步驟5、攪拌完後進行研磨，過300目篩，靜置24小時後即得耐磨抗菌納米塗料。
實施例2
一種耐磨抗菌納米塗料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1、按上述重量份配比稱重：古馬隆樹脂35份、苯丙乳液18份、醋丙乳液15份、非瑟素8份、葡萄糖硫酸酯8份、六氟鋁酸鈉10份、納米氧化鎢1.6份、納米二氧化錫1.8份、乙醯丙酮鐵1.1份、環狀糊精1.2份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺3.2份、纖維素纖維2.2份、聚醋酸乙烯1.4份、壬基酚聚乙氧基醚8份、三苯基膦5份、馬來酸酐4.6份、季戊四醇硬脂酸酯2.8份、十二羰基三鐵1.3份、莽草酸0.6份、1,4-二氧六環8份、醋酸丁酯36份；
步驟2、將古馬隆樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六環和醋酸丁酯置於高速攪拌罐中，加熱至110℃混合攪拌30min，冷卻至室溫；
步驟3、加入納米氧化鎢、納米二氧化錫、乙醯丙酮鐵、十二羰基三鐵、季戊四醇硬脂酸酯、馬來酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在2000rpm下攪拌25min；
步驟4、加入六氟鋁酸鈉、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在600rpm下攪拌35min攪拌；再加入餘下原料，在300rpm下攪拌90min繼續攪拌；
步驟5、攪拌完後進行研磨，過300目篩，靜置24小時後即得耐磨抗菌納米塗料。
實施例3
一種耐磨抗菌納米塗料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1、按上述重量份配比稱重：古馬隆樹脂26份、苯丙乳液11份、醋丙乳液8份、非瑟素2.8份、葡萄糖硫酸酯3.2份、六氟鋁酸鈉4.5份、納米氧化鎢0.9份、納米二氧化錫0.7份、乙醯丙酮鐵0.4份、環狀糊精0.6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺1.4份、纖維素纖維0.8份、聚醋酸乙烯0.7份、壬基酚聚乙氧基醚3份、三苯基膦1.6份、馬來酸酐1.8份、季戊四醇硬脂酸酯1.6份、十二羰基三鐵0.5份、莽草酸0.3份、1,4-二氧六環17、醋酸丁酯23份；
步驟2、將古馬隆樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六環和醋酸丁酯置於高速攪拌罐中，加熱至95℃混合攪拌18min，冷卻至室溫；
步驟3、加入納米氧化鎢、納米二氧化錫、乙醯丙酮鐵、十二羰基三鐵、季戊四醇硬脂酸酯、馬來酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1800rpm下攪拌20min；
步驟4、加入六氟鋁酸鈉、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在400rpm下攪拌20min攪拌；再加入餘下原料，在250rpm下攪拌65min繼續攪拌；
步驟5、攪拌完後進行研磨，過300目篩，靜置24小時後即得耐磨抗菌納米塗料。
實施例4
一種耐磨抗菌納米塗料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1、按上述重量份配比稱重：古馬隆樹脂32份、苯丙乳液17份、醋丙乳液13份、非瑟素7.4份、葡萄糖硫酸酯7.5份、六氟鋁酸鈉8.7份、納米氧化鎢1.4份、納米二氧化錫1.5份、乙醯丙酮鐵0.9份、環狀糊精1.1份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.8份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺2.7份、纖維素纖維2份、聚醋酸乙烯1.2份、壬基酚聚乙氧基醚7份、三苯基膦4份、馬來酸酐4.3份、季戊四醇硬脂酸酯2.4份、十二羰基三鐵1.1份、莽草酸0.6份、1,4-二氧六環24份、醋酸丁酯32份；
步驟2、將古馬隆樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六環和醋酸丁酯置於高速攪拌罐中，加熱至102℃混合攪拌25min，冷卻至室溫；
步驟3、加入納米氧化鎢、納米二氧化錫、乙醯丙酮鐵、十二羰基三鐵、季戊四醇硬脂酸酯、馬來酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1500rpm下攪拌21min；
步驟4、加入六氟鋁酸鈉、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在480rpm下攪拌26min攪拌；再加入餘下原料，在180rpm下攪拌65min繼續攪拌；
步驟5、攪拌完後進行研磨，過300目篩，靜置24小時後即得耐磨抗菌納米塗料。
實施例5
一種耐磨抗菌納米塗料的製備方法，包括如下步驟：
步驟1、按上述重量份配比稱重：古馬隆樹脂30份、苯丙乳液15份、醋丙乳液11份、非瑟素4.3份、葡萄糖硫酸酯5.2份、六氟鋁酸鈉6.8份、納米氧化鎢1.3份、納米二氧化錫0.9份、乙醯丙酮鐵0.7份、環狀糊精0.8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.5份、N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺醯胺1.9份、纖維素纖維1.3份、聚醋酸乙烯0.9份、壬基酚聚乙氧基醚6份、三苯基膦3.4份、馬來酸酐2.6份、季戊四醇硬脂酸酯1.9份、十二羰基三鐵0.7份、莽草酸0.4份、1,4-二氧六環19份、醋酸丁酯28份；
步驟2、將古馬隆樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六環和醋酸丁酯置於高速攪拌罐中，加熱至93℃混合攪拌18min，冷卻至室溫；
步驟3、加入納米氧化鎢、納米二氧化錫、乙醯丙酮鐵、十二羰基三鐵、季戊四醇硬脂酸酯、馬來酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1600rpm下攪拌22min；
步驟4、加入六氟鋁酸鈉、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在370rpm下攪拌30min攪拌；再加入餘下原料，在120rpm下攪拌80min繼續攪拌；
步驟5、攪拌完後進行研磨，過300目篩，靜置24小時後即得耐磨抗菌納米塗料。
對比例1
本對比例基本同實施例1，不同之處為：非瑟素、納米氧化鎢和三苯基膦。
對比例2
本對比例基本同實施例1，不同之處為：乙醯丙酮鐵、聚醋酸乙烯和莽草酸。
性能測試
下面對實施例1至5和對比例1、2製備的塗料參考本行業測試標準進行各項性能測試，其測試結果如下表所示：
從上表數據可知，本發明提供的納米塗料在90天對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率達90%，360天對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率仍達82%以上，抗菌效果好且持久穩定；此外該納米塗料的耐磨性好，其耐磨量小於13mg，且耐衝擊強度高於85cm，各項性能指標均處於本行業較高水平，市場應用前景廣闊。