[发明专利]一种耐磨抗菌的纳米涂料

说明书

技术领域

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。

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

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0.5-1h；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℃， 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 1h，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℃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。

本发明所述耐磨抗菌纳米涂料通过以下方法制备：（1）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（1）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。

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

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。