一種水性阻燃抗菌導電塗料的製作方法
2023-09-16 06:29:35
本發明涉及塗料領域，具體的涉及一種水性阻燃抗菌導電塗料。
背景技術：
阻燃塗料，又可稱為防火塗料，是指塗覆在木材、紙、纖維、塑料等易燃建築基材或塗刷於電纜、金屬構件等物體表面的一類塗料的總稱。阻燃塗料能隔離火焰、推遲可燃基材的著火時間、延緩火焰在物體表面的傳播速度、阻滯火災的迅速蔓延，也可以提高構件的耐火極限，推遲結構破壞，起到防火保護和裝飾作用，還能防腐、防鏽、耐酸鹼、防煙霧等。
導電塗料是一種具有導電和排除積累靜電荷能力的功能性塗料，其發展至今已有半個多世紀的歷史。隨著導電塗料研究開發的不斷深入，其應用也日益廣泛，在電子、建築、航空等領域具有重要的應用價值，尤其在導電、抗靜電方面有很大的實用價值。
常用的導電填料有金屬粉末和碳系粉末，其中金屬粉末作為填料製備的塗料具有較好的導電性能，但金屬密度大，在塗料中易沉降，且在服役期間容易氧化導致塗層導電性能下降甚至失去導電性能。相比金屬填料而言，碳系導電填料具有密度小、耐腐蝕和導電性能穩定等優點。
隨著社會的發展,人們的日常生活及建築物、船舶、循環冷卻水等很多領域都存在著抗菌需求。因此,開發具有抗菌功能的塗料是塗料工業發展的方向之一。在塗料中添加一定適宜的、能穩定存在的抗菌材料,即可製成抗菌塗料。抗菌塗料可直接塗裝在各種材料上,因其使用方便而備受關注。
中國專利申請cn101210124a公開了一種導電塗料及其製備方法，所述塗料按重量比計，包括下列組分：成膜物質30～55％，導電塗料助劑1～10％，混合稀釋劑40～69％；其中，所述的成膜物質包括金屬粉末，其含量是導電漆料重量比的15～30％。該專利採用金屬粉末作為塗料的導電成分，雖然具有優異的導電性，但成本也相對較高，且耐腐蝕性不好，金屬汙染嚴重。
技術實現要素：
本發明根據現有技術的不足，提供了一種阻燃性能、抗菌性能及導電能力均十分優異的水性阻燃抗菌導電塗料。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：
本發明提供一種水性阻燃抗菌導電塗料，由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：24-43份；
顏填料：10-33份；
碳納米管：6-10份；
石墨烯：6-10份；
氫氧化鎂：6-10份；
蒙脫土：4-8份；
ag/tio2抗菌劑：0.01-1份；
有機矽消泡劑：0.01-1份；
水：34-56份。
進一步的，所述水性阻燃抗菌導電塗料由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：30-38份；
顏填料：15-29份；
碳納米管：7-9份；
石墨烯：7-9份；
氫氧化鎂：7-9份；
蒙脫土：5-7份；
ag/tio2抗菌劑：0.3-0.8份；
有機矽消泡劑：0.3-0.8份；
水：40-50份。
進一步的，所述水性阻燃抗菌導電塗料由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：34份；
顏填料：22份；
碳納米管：8份；
石墨烯：8份；
氫氧化鎂：8份；
蒙脫土：6份；
ag/tio2抗菌劑：0.5份；
有機矽消泡劑：0.5份；
水：45份。
進一步的，所述顏填料為碳酸鈣、硫酸鋇、雲母粉、滑石粉中的至少一種。
進一步的，所述ag/tio2抗菌劑，其製備方法包括如下步驟：
將0.5g二氧化鈦分散於250ml乙醇中，超聲分散30min，放入光化學反應器中，通入氮氣30min，加入5ml(1mg/ml)的硝酸銀，打開紫外燈照射1h。再加入10ml的硝酸銀，反應1h，離心分離，乾燥。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：具有良好的環保性，並且本發明使用多種成分科學復配使用，得到的塗料具有優異的附著性、力學性能、成膜性能、阻燃性、抗菌性、導電性，是一種品質優異的塗料。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。
實施例1
一種水性阻燃抗菌導電塗料，由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：34份；
硫酸鋇：22份；
碳納米管：8份；
石墨烯：8份；
氫氧化鎂：8份；
蒙脫土：6份；
ag/tio2抗菌劑：0.5份；
有機矽消泡劑：0.5份；
水：45份。
實施例2
一種水性阻燃抗菌導電塗料，由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：24份；
碳酸鈣：22份；
滑石粉：11份；
碳納米管：6份；
石墨烯：6份；
氫氧化鎂：6份；
蒙脫土：4份；
ag/tio2抗菌劑：0.01份；
有機矽消泡劑：0.01份；
水：34份。
實施例3
一種水性阻燃抗菌導電塗料，由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：43份；
碳酸鈣：4份；
雲母粉：11份；
碳納米管：10份；
石墨烯：10份；
氫氧化鎂：10份；
蒙脫土：8份；
ag/tio2抗菌劑：1份；
有機矽消泡劑：1份；
水：56份。
實施例4
一種水性阻燃抗菌導電塗料，由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：24份；
硫酸鋇：29份；
碳納米管：7份；
石墨烯：9份；
氫氧化鎂：9份；
蒙脫土：5份；
ag/tio2抗菌劑：0.3份；
有機矽消泡劑：0.8份；
水：40份。
實施例5
一種水性阻燃抗菌導電塗料，由如下重量份數的原料製成：
水性丙烯酸樹脂：24份；
碳酸鈣：2份；
雲母粉：8份；
碳納米管：9份；
石墨烯：7份；
氫氧化鎂：7份；
蒙脫土：7份；
ag/tio2抗菌劑：0.8份；
有機矽消泡劑：0.3份；
水：50份。
對比例1
除組分中未添加ag/tio2抗菌劑外，其他組分及製備方法與實施例1相同。
對比例2
除組分中未添加碳納米管和石墨烯外，其他組分及製備方法與實施例1相同。
對比例3
除組分中未添加氫氧化鎂和蒙脫土外，其他組分及製備方法與實施例1相同。
抗菌塗膜性能測試
為更好地證明本發明所提供的一種水性阻燃抗菌導電塗料具有優異的效果，選取實施例1、2、3、4、5與對比例1、2、3分別輥塗於應用物體表面，所得塗膜進行下表所述性能測試。
表1、表2為測試指標和結果。
表1
表2
結果表明：
由表1可見，實施例1-5製備塗膜均平整光滑，無脫膜開裂現象，具有優異的附著性、力學性能、成膜性能、阻燃性、抗菌性、導電性。表1與表2對比可知，其中實施例1-5塗料的體積電阻係數均達到107級別，比對比例2體積電阻係數小很多，導電性能十分優異，表明碳納米管和石墨烯的添加使塗料具有優異的導電性能；添加抗菌劑的實施例1-5塗料的抗菌率均較高，並且遠高於對比例1，表明其抗菌性能十分優異，表明ag/tio2抗菌劑的添加使塗料具有優異的抗菌性能；添加氫氧化鎂和蒙脫土的實施例1-5塗料的阻燃性均較好，遠好於對比例3，表明氫氧化鎂和蒙脫土的添加使塗料具有很好的阻燃性能。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應該涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。