[发明专利]一种抗菌型水性涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水性涂料技术领域，具体涉及一种抗菌型水性涂料。本发明还涉及抗菌型水性涂料的制备方法。

背景技术

随着全球环保意识的提高，人们对功能性环保涂料的需求愈加迫切。采用传统的溶剂漆会对人体健康、环境产生危害，尤其在室内使用时，苯类等有毒的有机溶剂持续挥发时间长，直接危害人的健康和生命安全。比如挥发性有机化合物会使人出现头痛、恶心、咽喉痛、哮喘等病症。游离异氰酸酯属吸入型积聚性强毒化合物，可引起支气管炎、哮喘、甚至窒息。苯是高毒致癌物质，主要影响造血系统、神经系统。以水为溶剂，不含苯、甲苯、二甲苯，不含游离异氰酸醋等有害物质，对人体无危害、对环境无污染。通过采用低挥发性的水性和粉末涂料，是降低污染源的有效手段。

涂料用抗菌剂必须考虑其效能及毒性问题，而安全性是考虑使用价值的重要因素。目前，涂料采用的抗菌剂主要有取代芳烃类、杂环化合物、胺类化合物及有机金属化合物等有机抗菌剂。有机抗菌剂在安全性、缓释性、耐久性、耐热性等方面均存在一系列问题。

CN 101486863A公开了一种抗菌型水性涂料及其制备方法。水性涂料包括组份及其重量百分比如下：去离子水5-15%，杀菌剂0.5-5%，消泡剂0.05-1.0%，分散剂3-15%，纳米材料10-25%，水性树脂分散体30-70%，附着力树脂或增塑剂0.5-10%，润湿剂0.3-5%，流平剂0.1-1.0%，增稠剂0-1.0%，pH调节剂0.05-1.0%，颜料或着色剂0-15%，特殊功能添加剂0-8%，固化剂1-10%。将上述组份按照一定的步骤进行混合，搅拌，调节粘度，制得分散均匀的水性涂料。该发明的抗菌涂料主要是针对儿童塑料制品研发，应用于建筑涂料时存在很多问题。

无机抗菌剂在安全性、持久性、广谱抗菌型、耐热性等方面都存在优势，故其应用和研究越来越受到人们的重视。无机抗菌剂所固有的高稳定性、优异的抗菌性，安全性高，已成为抗菌剂研究的主流。但是由于一些具有抗菌能力的金属离子具有毒性或成本过高，目前广泛采用的抗菌离子仅限于银、锌两种，其中银离子的抗菌能力最强，单从抗菌能力看其是无机抗菌剂的最佳选择，另外银的毒性也远远小于锌，所以是无机抗菌剂的最佳选择。无机抗菌剂也存在一些问题：首先是抗菌稳定性问题。因为无机抗菌剂多数含有银离子，易转变成棕色的氧化银或经紫外线催化还原成黑色单质银，变色不仅降低了其抗菌性，而且还有限制其应用到白色或浅色涂料中去。其次大量使用银成本高，制约了其在更大范围的应用。上述的两个技术难题严重制约了无机抗菌剂的推广和使用，成为这个行业中的最大难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种对附着力好、漆膜丰满、具有一定硬度、低VOC、无重金属，具有抗菌、防霉功能的抗菌型水性涂料，并提供这种水性涂料的制备方法。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：

本发明首先提供了一种抗菌型水性涂料，包括组份及其重量份数如下：

抗菌剂0.2-11；纳米材料8-33；水性树脂分散体23-64；附着力树脂或增塑剂0.75-18。

所述的水性树脂分散体要求不含游离单体、不含三苯、VOC低（≤100g/L）。本发明所述的水性树脂分散体是丙烯酸树脂分散体、聚氨酯树脂分散体、聚酯树脂分散体、醇酸树脂分散体或环氧树脂分散体中的一种或至少两种的混合物，例如聚氨酯树脂分散体，醇酸树脂分散体/环氧树脂分散体，丙烯酸树脂分散体/聚氨酯树脂分散体/聚酯树脂分散体等。所述水性树脂分散体的重量份数为23-64，例如23.5-63，28-57，33-50，38-45，42等，进一步优选25-50，最优选35。

本发明所述的纳米材料为纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米级银粉中的一种或至少两种的混合物，例如纳米二氧化钛，纳米氧化锌/纳米级银粉，纳米二氧化钛/纳米氧化锌/纳米级银粉等。所述纳米材料的重量份数为8-33，例如8.3-32，11-29，15-24，18-22等，进一步优选13-24，最优选18。

本发明所述附着力树脂或增塑剂重量份数为0.75-18，例如可选择0.8-16，3-12，6-9，7.6等，进一步优选1.2-13，最优选6。

本发明所述的抗菌剂为纳米银抗菌剂。抗菌剂在本发明中的重量份数为0.2-11，例如可选择0.22-10.5，0.8-8，2-5，3等，进一步优选1.5-6，最优选4.5。