一种抑菌型环保胶粘剂及其制备方法与流程

文档序号:15716628发布日期:2018-10-19 22:08阅读:153来源:国知局

本发明涉及一种杀菌剂,尤其涉及一种抑菌型环保胶粘剂及其制备方法。



背景技术:

随着我国经济持续发展,人们对生活的要求也越来越高,而随着工程机械的不断增加,对于胶带的需求量也越来越大。胶带封装在箱体等物品上,大部分都是采用透明胶带,这类胶带都是采用pvc材料即聚氯乙烯和增塑剂制成的,功能单一,不能杀菌,且pvc材料和胶带上的胶粘剂本身就是有毒性的,不仅难以降解,会给环境造成一定的污染,不环保,而且对人的身体有害。而现有的胶带很少有杀菌的胶带,而且仅有的杀菌胶带也是通过简单的复合杀菌层,一方面杀菌效果不好,另一方面制造工艺也比较复杂。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种抑菌型环保胶粘剂,该胶粘剂既具有抑制细菌病毒滋生的功能,也具有吸附voc气体分解有机污染物的功能,能够保持持久的吸附能力以及分解能力。

本发明的第二个目的是为了提供一种抑菌型环保胶粘剂的制备方法,该制备方法分别制备出组分a、组分b,然后将两者混合后再逐步加入消泡剂、纤维素和增稠剂,保证了制备出的胶粘剂颗粒均一、细腻,并且制备步骤便于操作,适合大规模工业化生产。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现:

一种抑菌型环保胶粘剂,其是由组分a、组分b、消泡剂、纤维素、纳米级碳酸钙、增稠剂和去离子水制备而成;组分a由纳米级二氧化钛、纳米级三氧化二铝、纳米级氧化硼、纳米级二氧化硅混合而成;组分b由聚丙烯酸酯乳液、丙二醇混合而成。

进一步的,组分a、组分b、消泡剂、纤维素、纳米级碳酸钙和增稠剂中,各组分的重量份如下:纳米级二氧化钛7-10份,纳米级氧化硼1-3份,纳米级三氧化二铝1-3份,纳米级二氧化硅7-10份,聚丙烯酸酯乳液20-25份,丙二醇1-3份,消泡剂0.5-1份,纤维素1-3份,纳米级碳酸钙5-8份,增稠剂1-2份,去离子水10-15份。

进一步的,各组分的重量份如下:纳米级二氧化钛8-9.5份,纳米级氧化硼1.5-2.5份,纳米级三氧化二铝1.5-2.5份,纳米级二氧化硅7.6-9份,聚丙烯酸酯乳液21-24份,丙二醇1.5-2份,消泡剂0.7-0.9份,纤维素1.5-2.5份,纳米级碳酸钙6-7份,增稠剂1.2-1.8份,去离子水12-14份。

进一步的,各组分的重量份如下:纳米级二氧化钛9份,纳米级氧化硼2份,纳米级三氧化二铝2份,纳米级二氧化硅8份,聚丙烯酸酯乳液22份,丙二醇1.8份,消泡剂0.8份,纤维素2份,纳米级碳酸钙6.6份,增稠剂1.5份,去离子水13份。

实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到:

一种抑菌型环保胶粘剂的制备方法,包括,

组分a制备步骤:按配比将纳米级二氧化钛、纳米级三氧化二铝、纳米级氧化硼、纳米级二氧化硅和去离子水搅拌均匀,得到组分a;

组分b制备步骤:按配比将聚丙烯酸酯乳液和丙二醇搅拌均匀,得到组分b;

一次混合步骤:将组分a和组分b混合后,再加入消泡剂,搅拌均匀,得到一级混合物;

二次混合步骤:向一级混合物中加入纤维素和纳米级碳酸钙,搅拌均匀,得到二级混合物;

三次混合步骤:向二级混合物中加入增稠剂,搅拌均匀后,得到抑菌型环保胶粘剂。

进一步的,组分a制备步骤中,搅拌的转速为800-1000rpm,搅拌时间为35-45min。

进一步的,组分b制备步骤中,搅拌的转速为400-600rpm,搅拌时间为10-20min。

进一步的,一次混合步骤中,搅拌的转速为600-800rpm,搅拌时间为10-20min。

进一步的,二次混合步骤中,搅拌的转速为600-800rpm,搅拌时间为6-12min。

进一步的,三次混合步骤中,搅拌的转速为400-600rpm,搅拌时间为10-20min。

本发明的有益效果在于:

1、本发明抑菌型环保胶粘剂,该胶粘剂含有纳米氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙等多孔微粒,能吸附更多空气中的voc气体,有机污染物吸附后会被光触媒分解为二氧化碳和水,能够保持多孔结构持久的吸附能力以及分解能力,形成良性循环,既具有吸附voc气体分解有机污染物的功能,也具有抑制细菌病毒滋生的功能;

2、本发明的抑菌型环保胶粘剂中,纳米氧化铝、纳米氧化硼、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅混合成改性光触媒,提高了光触媒对可见光、甚至是红外光的吸附能力,能够提高胶粘剂表面的氢氧自由基含量,增强杀菌效果;

3、由于光触媒与污染物充分接触才能起到良好的效果,本发明的抑菌型环保胶粘剂以纳米碳酸钙和纤维素作为填料,该填料具有极高的比表面积,有利于光触媒材料的吸附,有效扩大光触媒的采光面积;

4、本发明抑菌型环保胶粘剂的制备方法,该制备方法分别制备出组分a、组分b,然后将两者混合后再逐步加入消泡剂、纤维素和增稠剂,保证了制备出的胶粘剂颗粒均一、细腻,抑菌和净化效果更佳,并且制备步骤便于操作,适合大规模工业化生产。

具体实施方式

下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种抑菌型环保胶粘剂,其是由组分a、组分b、消泡剂、纤维素、纳米级碳酸钙、增稠剂和去离子水制备而成;组分a由纳米级二氧化钛、纳米级三氧化二铝、纳米级氧化硼、纳米级二氧化硅混合而成;组分b由聚丙烯酸酯乳液、丙二醇混合而成。

其中,聚丙烯酸酯乳液为丙烯酸系列共聚乳液,是由丙烯酸酯单体以乳液聚合的方式得到的分散型高分子聚合物,优选交联型聚丙烯酸酯乳液;纤维素型号为er30-m;消泡剂为聚醚类消泡剂,优选聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚消泡剂;增稠剂选自丙烯酸碱溶胀增稠剂,碱溶胀增稠剂为丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠剂。

作为进一步的实施方式,组分a、组分b、消泡剂、纤维素、纳米级碳酸钙和增稠剂中,各组分的重量份如下:纳米级二氧化钛7-10份,纳米级氧化硼1-3份,纳米级三氧化二铝1-3份,纳米级二氧化硅7-10份,纳米级碳酸钙5-8份,聚丙烯酸酯乳液20-25份,丙二醇1-3份,消泡剂0.5-1份,纤维素1-3份,增稠剂1-2份,去离子水10-15份。

作为进一步的实施方式,各组分的重量份如下:纳米级二氧化钛8-9.5份,纳米级氧化硼1.5-2.5份,纳米级三氧化二铝1.5-2.5份,纳米级二氧化硅7.6-9份,纳米级碳酸钙6-7份,聚丙烯酸酯乳液21-24份,丙二醇1.5-2份,消泡剂0.7-0.9份,纤维素1.5-2.5份,增稠剂1.2-1.8份,去离子水12-14份。

作为进一步的实施方式,各组分的重量份如下:纳米级二氧化钛9份,纳米级氧化硼2份,纳米级三氧化二铝2份,纳米级二氧化硅8份,纳米级碳酸钙6.6份,聚丙烯酸酯乳液22份,丙二醇1.8份,消泡剂0.8份,纤维素2份,增稠剂1.5份,去离子水13份。

上述抑菌型环保胶粘剂的制备方法,包括,

组分a制备步骤:按配比将纳米级二氧化钛、纳米级三氧化二铝、纳米级氧化硼、纳米级二氧化硅和去离子水搅拌均匀,得到组分a;

组分b制备步骤:按配比将聚丙烯酸酯乳液和丙二醇搅拌均匀,得到组分b;

一次混合步骤:将组分a和组分b混合后,再加入消泡剂,搅拌均匀,得到一级混合物;

二次混合步骤:向一级混合物中加入纤维素和纳米级碳酸钙,搅拌均匀,得到二级混合物;

三次混合步骤:向二级混合物中加入增稠剂,搅拌均匀后,得到抑菌型环保胶粘剂。

作为进一步的实施方式,组分a制备步骤中,搅拌的转速为800-1000rpm,搅拌时间为35-45min。

作为进一步的实施方式,组分b制备步骤中,搅拌的转速为400-600rpm,搅拌时间为10-20min。

作为进一步的实施方式,一次混合步骤中,搅拌的转速为600-800rpm,搅拌时间为10-20min。

作为进一步的实施方式,二次混合步骤中,搅拌的转速为600-800rpm,搅拌时间为6-12min。

作为进一步的实施方式,三次混合步骤中,搅拌的转速为400-600rpm,搅拌时间为10-20min。

作为进一步的实施方式,去离子水的电阻率在106ω·cm以上。

以下是本发明具体的实施例,在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。

实施例1-5:

实施例1-5和对比例1-2的组分和配比如下表所示。

表1实施例1-5和对比例1-2的配比

其中,实施例1-5和对比例1-2的制备方法均按下列方法制备得到,

组分a制备步骤:按配比将纳米级二氧化钛、纳米级三氧化二铝、纳米级氧化硼、纳米级二氧化硅和去离子水搅拌均匀,搅拌的转速为800-1000rpm,搅拌时间为35-45min,得到组分a;

组分b制备步骤:按配比将聚丙烯酸酯乳液和丙二醇搅拌均匀,搅拌的转速为400-600rpm,搅拌时间为10-20min,得到组分b;

一次混合步骤:将组分a和组分b混合后,再加入消泡剂,搅拌均匀,搅拌的转速为600-800rpm,搅拌时间为10-20min,得到一级混合物;

二次混合步骤:向一级混合物中加入纤维素和纳米级碳酸钙,搅拌均匀,搅拌的转速为600-800rpm,搅拌时间为6-12min,得到二级混合物;

三次混合步骤:向二级混合物中加入增稠剂,搅拌均匀后,搅拌的转速为400-600rpm,搅拌时间为10-20min,得到抑菌型环保胶粘剂。

对比例3:

对比例3与实施例5不同之处在于,对比例3的抑菌型环保胶粘剂的制备方法为:将组分a、组分b、消泡剂、纤维素、纳米级碳酸钙、增稠剂和去离子水混合,搅拌均匀后,得到抑菌型环保胶粘剂。

效果评价及性能检测

实验一:抑菌性实验

将采用菌丝生长抑制率法,测定实施例1-5以及对比例1-3的抑菌型环保胶粘剂对霉菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制活性,首先测定放入样品0h时菌落的数量(个/ml),再48h后测定菌落的数量(个/ml),计算杀菌效率,结果如下。

表2实施例1-5和对比例1-3的抑菌效果

由表2可见,实施例1-5的抑菌型环保胶粘剂在48h后还能保持80%以上的抑菌效果,而且对于霉菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均能够很好地抑制,而实施例1-5中,实施例5效果最优,实施例3-4优于实施例1-2;对比例1-2的抑菌效果最差,这说明本发明的抑菌型环保胶粘剂的抑菌效果由组分配比之间协同产生,删去某几个组分并不能达到相应的效果;而对比例3抑菌效果其次,这说明本发明的制备方法逐次加入消泡剂、纤维素和增稠剂的抑菌效果优于对比例2的统一混合的方法。

实验二:吸附分解实验

将实施例1-5以及对比例1-3的抑菌型环保胶粘剂,采用jc/t1074-2008室内空气净化功能材料标准检测方法进行检测,其结果如下。

表3实施例1-5和对比例1-3的吸附分解效果

由表3可见,实施例1-5的抑菌型环保胶粘剂对苯、甲醛和苯乙烯均能保持35%以上的净化效率,对甲醛和乙醛均能保持75%以上的净化效率,而实施例1-5中,实施例5效果最优,实施例3-4优于实施例1-2;对比例1-2的净化效果最差,这说明本发明的抑菌型环保胶粘剂的净化效果由组分配比之间协同产生,删去某几个组分并不能达到相应的效果;而对比例3净化效果其次,这说明本发明的制备方法逐次加入消泡剂、纤维素和增稠剂的净化效果优于对比例2的统一混合的方法。

综上,本发明中的抑菌型环保胶粘剂具有光触媒催化分解功能,贴合与产品能杀灭贴合面周围的细菌病毒,能够抑制胶带边缘霉菌等细菌滋生,本发明的抑菌型环保胶粘剂具有由纳米氧化铝、纳米氧化硼、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅组成的改性光触媒,提高了光触媒对可见光,甚至是红外光的吸附能力,能够提高表面氢氧自由基含量,增强杀菌效果;由于光触媒与污染物充分接触才能起到良好的效果,本发明的抑菌型环保胶粘剂以纳米碳酸钙和纤维素作为填料具有极高的比表面积,有利于光触媒材料的吸附,有效扩大光触媒的采光面积;抑菌型环保胶粘剂的配方设计中含有纳米级氧化硅、纳米级二氧化钛、纳米级碳酸钙等具有多孔微粒,能吸附更多空气中的voc气体,有机污染物吸附后会被光触媒分解为二氧化碳和水,能够保持多孔结构持久的吸附能力以及分解能力,形成良性循环;因此本发明中的胶黏剂用杀菌剂,既具有抑制细菌病毒滋生的功能,也具有吸附voc气体分解有机污染物的功能,环保、健康,还能适用于汽车、医药卫生领域。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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