一种耐磨抗菌的纳米涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及一种耐磨抗菌的纳米涂料。
【背景技术】
公知的涂料在建筑、车辆、军事、装饰、船舶行业用量大，与人们的生活息息相关。一方面，目前的涂料耐磨性能较差，长时间使用后，容易被刮擦，影响涂饰效果和被涂饰物的使用寿命和外观的持久度。另一方面，涂料本身没有杀菌、抗菌功能，因此在医院、厨房、卫生间及各种公共场所的涂料表面容易滋生细菌，成为病菌的传染源，影响人体健康。因此，一些卫生清洁度要求较高的特殊场所和人群密集的公共场所对所使用的涂料有了更高的卫生方面要求，但是现在市场上普通的涂料已经无法满足这一卫生性能要求。此外，抗菌涂料中所采用的抗菌剂主要为汞盐类等无机盐，由于其自身的毒性，会对人体造成一定的伤害。现有的纳米涂料虽然具有抗菌性能，但抗菌时间短，且很容易沾染灰尘，易吸水变质，硬度低容易损坏，易于脱落，且环保性能较差。
研究表明，纳米二氧化钛屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。在日光或灯光中紫外线的作用下使二氧化钛激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物，能够起到净化室内空气的功能。
[0002]因此，能否制备一种以纳米二氧化钛做添加剂的抗菌涂料，并使涂料拥有较好的耐磨性能，以满足特定场所的需求，成为一项研究课题。
【发明内容】
[0003]
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种耐磨、抗菌的纳米涂料。
本发明采用的技术方案如下:
一种耐磨抗菌纳米涂料，由下列重量份的原料制成:聚氨酯55-70份、水40-80份、润湿分散剂5-10份、聚丁二烯二醇1-5份、纳米二氧化钛15-20份、丙烯酸10-15份、月桂酸6-10份。
本技术方案中所使用的纳米二氧化钛通过以下方法制备:以硫酸法制备钛白粉的中间体偏钛酸为原料，经打浆、分散、压滤、煅烧和粉碎的工艺过程，制备出纳米二氧化钛;打浆的工艺为，将偏钛酸加去离子水打浆稀释至浓度为7-9%，搅拌0.5-lh;分散的工艺为，添加氨水或者碳酸铵至打浆工艺后的浆液中，调整浆液环境pH值为6-8，将浆液加热至70-80°C，搅拌2-3h，使浆液一次分散充分;然后添加分散剂，添加量按以二氧化钛质量0.5%计，搅拌lh，使浆液二次分散并保持分散状态;压滤的工艺为，压滤分散工艺处理后的浆液，使固含量控制在40-50%，得滤饼;煅烧的工艺为，将压滤工艺后的滤饼在110-570°C条件下煅烧9h;粉碎的工艺为，将煅烧工艺后固体物粉碎，粒径控制在0.8-1.6um;分散工艺过程中添加的分散剂为柠檬酸铵、六偏磷酸钠或十五烷基黄硫胺。
[0004]本发明所述耐磨抗菌纳米涂料通过以下方法制备:(I)按重量份数称取纳米二氧化钛超声分散10-20分钟，控制温度在20-50° C; (2)将步骤(I)的物料转移到带有搅拌桨的反应釜内，在2000-4000转/分下加入相应重量分数的聚氨酯、润湿分散剂、聚丁二烯二醇、丙烯酸和月桂酸，并搅拌1-2小时;至搅拌均匀即可。
[0005]本发明的优点是:本发明的纳米涂料使用了纳米二氧化钛作为抗菌剂，抗菌性能强且持久；同时使用了聚氨脂等高分子材料，提高了涂料硬度。涂料使用后硬度高、不脱落、成本低。
【具体实施方式】
[0006]
以下为本发明的具体实例，进一步描述本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种具有耐磨抗菌性能的纳米涂料，由下列重量份的原料制成:聚氨酯60份、水70份、润湿分散剂7份、聚丁二烯二醇3份、纳米二氧化钛20份、丙烯酸12份、月桂酸6份。
纳米二氧化钛通过以下方法制备:称取25kg偏钛酸(折合Ti02计，该原料Ti02含量约为28%)，置于配置有搅拌器的反应釜中，加入约250kg去离子水使浆液T12含量约为8%，搅拌
0.5h;向浆液中加入氨水调整pH值至6，用蒸汽将浆液加热至70°C，保温并搅拌2.0h，同时适量补充氨水，使浆液PH维持在6;向浆液中加入0.125kg柠檬酸铵，搅拌Ih;浆液经压滤至固含量约为40%的块装滤饼;将滤饼煅烧，其中150°C煅烧2h、250°C煅烧2h、350°C煅烧2h、480°C煅烧3h;将煅烧后的固体经打粉机粉碎至粒径D50为1.22um，得到纳米二氧化钛产品。
在得到上述纳米二氧化钛之后，称取20g纳米二氧化钛超声分散15分钟，控制温度在20-50°C;将超声后的纳米二氧化钛转移到带有搅拌桨的反应釜内，在3000转/分下加入60g聚氨酯、7g润湿分散剂、3g聚丁二烯二醇、12g丙烯酸和4g月桂酸，并加入足量水，搅拌2小时;至搅拌均匀即可得到耐磨抗菌涂料。
[0007]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种耐磨抗菌纳米涂料，其特征在于:由下列重量份的原料制成:聚氨酯55-70份、水40-80份、润湿分散剂5-10份、聚丁二烯二醇1-5份、纳米二氧化钛15-20份、丙烯酸10-15份、月桂酸6-10份。2.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌纳米涂料，其特征在于:所使用的纳米二氧化钛通过以下方法制备:以硫酸法制备钛白粉的中间体偏钛酸为原料，经打浆、分散、压滤、煅烧和粉碎的工艺过程，制备出纳米二氧化钛;打浆的工艺为，将偏钛酸加去离子水打浆稀释至浓度为7-9%，搅拌0.5-lh;分散的工艺为，添加氨水或者碳酸铵至打浆工艺后的浆液中，调整浆液环境pH值为6-8，将浆液加热至70-80°C，搅拌2-3h，使浆液一次分散充分;然后添加分散剂，添加量按以二氧化钛质量0.5%计，搅拌Ih，使浆液二次分散并保持分散状态;压滤的工艺为，压滤分散工艺处理后的浆液，使固含量控制在40-50%，得滤饼;煅烧的工艺为，将压滤工艺后的滤饼在110-570°C条件下煅烧9h;粉碎的工艺为，将煅烧工艺后固体物粉碎，粒径控制在0.8-1.6um;分散工艺过程中添加的分散剂为柠檬酸铵、六偏磷酸钠或十五烷基黄硫胺。3.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌纳米涂料，其特征在于:所述耐磨抗菌纳米涂料通过以下方法制备:(I)按重量份数称取纳米二氧化钛超声分散10-20分钟，控制温度在20-50° C ； (2)将步骤(I)的物料转移到带有搅拌桨的反应釜内，在2000-4000转/分下加入相应重量分数的聚氨酯、润湿分散剂、聚丁二烯二醇、丙烯酸和月桂酸，并搅拌1-2小时；至搅拌均匀即可。
【专利摘要】本发明提供一种具有耐磨、抗菌性能的纳米涂料。该纳米涂料以重量包括聚氨酯55-70份、水40-80份、润湿分散剂5-10份、聚丁二烯二醇1-5份、纳米二氧化钛15-20份、丙烯酸10-15份、月桂酸6-10份。与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明通过加入润湿分散剂、聚丁二烯二醇、丙烯酸，使得该发明具有良好的耐磨性能，通过加入纳米二氧化钛使得其具有抗菌性能。
【IPC分类】C09D4/02, C09D7/12, C09D4/06, C09D5/14
【公开号】CN105504915
【申请号】CN201511011397
【发明人】唐伟, 王东
【申请人】唐伟
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月30日