專利名稱：一種竹炭凈味抗菌乳膠漆及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及功能性環(huán)保涂料領域，具體涉及一種竹炭凈味抗菌乳膠漆及其制備方法。
背景技術：
乳膠漆具有施工方便，顏色多樣的特點，在國內的內墻裝飾中占統(tǒng)治地位，其市場份額超過80%。但是常規(guī)乳膠漆不具有抗菌作用，在醫(yī)院，兒童房間容易因為細菌吸附在墻體上，人不小心跟墻體接觸就容易沾染上細菌，從而對身體產(chǎn)生危害。目前市面上的常見的抗菌乳膠漆一般采用有機抗菌劑CMIT/MIT/有機溴的復合物，或者無機的銀離子抗菌劑，有機抗菌劑CMIT/MIT/有機溴的復合物對PH敏感，添加量大，毒性相對較大大，對人畜有刺激性，而添加無機的銀離子抗菌劑價格高，但是活性低，對環(huán)境要求苛刻。竹炭是竹材在高溫、缺氧(或限制性的通入氧氣)的條件下，使竹材受熱分解而得到的固體物質，竹炭內部形成各類孔隙，具有微孔、中孔和大孔，因而竹炭具有一定的比表面積，使它對多種有害氣體具有很好的吸附能力。而在制備竹炭的同時，還可以得到一種用途廣泛的液體產(chǎn)物-竹醋液。竹醋液含有200多種有機化合物，能夠對硫化物、氫化物、甲醇、苯、酚等有害化學物質起到吸收、分解異味和消臭作用。對大腸桿菌等有害細菌具有有效殺滅作用，并且純天然無毒。關于竹炭及竹醋液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、污水治理方面的應用有不少文獻提到，由張文標博士主編的《竹炭竹醋液的生產(chǎn)與應用》對竹炭及竹醋液的生產(chǎn)和應有詳盡的介紹，特別介紹了竹醋液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、污水治理方面的應用極其應用前景；李忠琴等在海峽藥學2003(06)關于《竹醋液抗致病性真菌的活性研究》一文就提到竹醋液具有較好的吸附有害物質，和殺滅有害病菌的作用。并且在化妝品，洗衣液等方面有應用。關于竹炭在乳膠漆中的應有也有不少廠家做過嘗試，但一直不能很好解決竹炭粉在乳膠漆中的分散問題，無法發(fā)揮竹炭的多孔吸附效。而竹炭液在乳膠漆中的使用，又很難控制竹醋液的揮發(fā)問題，隨著乳膠漆的干燥，竹炭液很快從乳膠漆中揮發(fā)出來喪失了作用。發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗，發(fā)現(xiàn)采用高溫炭化高山竹炭獲得竹炭溶液(竹醋液)，利用其親油疏水的性質，在攪拌下使竹醋液滲透至聚合物納米空心微球內部，形成包埋結構， 通過包埋作用，在乳膠漆干燥揮發(fā)時，阻止了竹醋液隨水分一起揮發(fā)。上述空心微球包埋技術已經(jīng)在專利201010623661. 1公開，發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，當在該乳膠漆中添加一定的陰離子表面活性劑，取得了意料不到的效果，因此申請了本發(fā)明。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種竹炭凈味抗菌乳膠漆及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明提供的一種竹炭凈味抗菌乳膠漆，由以下重量份的成分組成水性樹脂 120 450份，消泡劑2 6份，防腐劑1 4份，分散劑3 10份，顏料100 300，填料 100 400份，增稠劑1 10份，流平劑1 10份，納米無機負離子助劑5 20份，納米聚合物空心微球21 39份，竹醋液21 39份，水0 350份，陰離子表面活性劑1 10 份。本發(fā)明還提供一種竹炭凈味抗菌乳膠漆，由以下重量份的成分組成水性樹脂 150 350份，消泡劑2 4份，防腐劑1 2份，分散劑5 8份，顏料100 250，填料 150 350份，增稠劑5 8份，流平劑3 6份，納米無機負離子助劑8 15份，納米聚合物空心微球M 38份，竹醋液M 38份，水150 350份，陰離子表面活性劑2 8份。本發(fā)明還提供一種竹炭凈味抗菌乳膠漆，由以下重量份的成分組成水性樹脂 330份，消泡劑3份，防腐劑1. 5份，分散劑6份，顏料250，填料150份，增稠劑6份，流平劑 6份，納米無機負離子助劑15份，納米聚合物空心微球38份，竹醋液38份，水150. 5份，陰離子表面活性劑6份。其中所述水性樹脂為聚乙烯-丙烯酸酯乳液和聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液，上述兩種樹脂中合成物中殼核結構，利用水為外增塑劑，不需要添加任何成膜助劑即能較好成膜， 采用特殊的保護膠體，具有優(yōu)異的抗凍融性，不需要添加防凍劑，并且在合成的時候經(jīng)過三次真空隔膜凈化處理，游離單體極少，氣味清淡。所述消泡劑選自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類、聚丙二醇類、聚乙二醇-憎水固體-聚硅氧烷混合物類或礦物油基類中的兩種的混合物。所述防腐劑選自2-(4-噻唑基)苯并咪唑、甲基異丙基異噻唑啉酮或有機溴合成物。所述分散劑選自聚丙烯酸鈉鹽類、改性聚丙烯酸溶液類或改性聚羧酸鹽類。所述顏料為金紅石型鈦白粉；所述填料選自煅燒高嶺土、重質碳酸鈣、硅藻土、滑石粉、硅灰石或沉淀硫酸鋇中的兩種或多種的混合物。所述增稠劑為納米氣相二氧化硅或羥乙基纖維素。所述流平劑選自交聯(lián)型有機硅聚醚丙烯酸酯類共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液或聚硅氧烷-聚醚共聚物。所述納米無機負離子助劑為納米稀土元素混合物。該產(chǎn)品利用稀土元素價態(tài)變化過程中轉移的電子激活并參與光化反應，降低水分子締和度，促進羥基自由基產(chǎn)生。由于羥基自由基具有很強的氧化能力，可分解有機物，從而可使室內甲醛和揮發(fā)性有機物(VOC) 等活性氣體分解。所述納米聚合物空心微球為聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒徑為 50-150nm，其納米級的細小的規(guī)則而均勻的孔隙率可以有效吸附甲醛，VOC等極性物質。所述陰離子表面活性劑的主要成分為丙烯基聚氧乙烯醚硫酸銨，不含APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)，通過向納米聚合物空心微球、竹醋液的混合液中加入所述陰離子型表面活性劑可以提高竹醋液在納米聚合物空心微球的溶出效果，增加了竹醋液的量，提高了抗菌效果。所述竹醋液，可以在市場上直接購買，目前市場上具有較多供應竹醋液的廠家，需優(yōu)選色淺透明，氣味清談的優(yōu)質竹醋液。該物質是在竹材燒炭的過程中，收集竹材在高溫分解中產(chǎn)生的氣體，并將這種氣體在常溫下通過冷卻、沉淀、過濾、蒸餾、吸附過濾的方法進行處理，除去雜質，得到純凈透明的液體，具有較好除臭抗菌作用。本發(fā)明還提供竹炭凈味抗菌乳膠漆的制備方法，包括如下步驟1)將納米聚合物空心微球、竹醋液按重量比1 1的比例混合均勻，加入陰離子表面活性劑，攪拌M小時，使竹醋液滲透至空心微球內部，備用；2)將水、防腐劑、濕潤分散劑和消泡劑混合，攪拌均勻；3)加入顏料和填料，真空狀態(tài)下高速分散到50微米以下；4)加入水性樹脂，納米負離子助劑，流平劑，增稠劑，攪拌均勻，然后加入第一步做的備用混合液，送檢。本發(fā)明竹炭凈味抗菌乳膠漆適用于刷涂，滾涂和噴涂，涂裝施工時，可根據(jù)具體情況加入適量的水調節(jié)粘度。本發(fā)明提供的竹炭凈味抗菌乳膠漆的功能原理及優(yōu)點是1)采用高溫炭化高山竹炭獲得竹炭溶液(竹醋液)，利用其親油疏水的性質，在攪拌下使竹醋液滲透至聚合物納米空心微球內部，形成包埋結構，通過包埋作用，在乳膠漆干燥揮發(fā)時，阻止了竹醋液隨水分一起揮發(fā)，同時使用陰離子表面活性劑增加了納米空心微球中的竹醋液含量；2)納米聚合物空心微球為聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒徑為 50-150nm，其納米級的細小的規(guī)則而均勻的孔隙率可以有效吸附房間中有害物質，利用復合無機納米負離子助劑稀土元素在溫度和濕度變化時價態(tài)發(fā)生變化，強化了包覆于聚合物納米空心微球內部竹醋液的釋放效率。竹醋液從包埋結構中釋放出來，利用竹醋液的活性加強激活納米負離子除甲醛助劑中稀土元素價態(tài)變化，利用稀土元素價態(tài)變化過程中轉移的電子激活并參與光化反應，降低水分子締和度，促進羥基自由基產(chǎn)生；由于羥基自由基具有很強的氧化能力，可分解有機物，對各種有害病菌有很好殺滅作用。因為竹醋液被包覆在納米聚合物空心微球的空腔中，通過復合無機納米負離子助劑稀土元素在溫度和濕度變化時價態(tài)發(fā)生變化來控制竹醋液的揮發(fā)速率，能夠較長時間發(fā)揮竹醋液的作用；3)本產(chǎn)品采用特殊的殼核結構苯乙烯-丙烯酸酯乳液，利用水為外增塑劑，不需要添加任何成膜助劑即能較好成膜，采用特殊的保護膠體，具有優(yōu)異的抗凍融性，不需要添加防凍劑，并且在合成的時候經(jīng)過三次真空隔膜凈化處理，游離單體極少，氣味清淡，用該乳液配置的本產(chǎn)品涂刷后不需要長時間通風“晾”房，可以做到當天涂刷，隔天入住，大大縮短入住時間；4)本發(fā)明竹炭凈味抗菌乳膠漆及其制備方法具有以下有益效果本發(fā)明的竹炭凈味除甲醛乳膠漆可以涂裝在墻面和木材上，漆膜具有氣味清淡，VOC低，遮蓋力好，附著力良好，耐洗擦等特點，同時能有效殺滅房間涂刷墻面接觸的有害病菌，且成本低，施工性好， 環(huán)保性能佳，是一款將裝飾性、功能性、環(huán)保性三大主題完美融合的產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點在于，漆膜環(huán)保無毒，且在效果上具有可持續(xù)性；5)與201010623661. 1專利相比，本發(fā)明使用了陰離子表面活性劑，從納米空心微球與竹醋液按照3 1變成了 1 1的比例，增加了納米空心微球中的竹醋液含量，同時， 發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供的乳膠漆具有抗菌效果，效果明顯優(yōu)于201010623661. 1。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，不應用來限制本發(fā)明的范圍。下面對各種原料的采購情況是為了說明本發(fā)明的原料具有可得性，而不能對本發(fā)明的成分做限定所述水性樹脂為聚乙烯-丙烯酸酯乳液和聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液，本發(fā)明采用的水性樹脂可選自德國巴斯夫的聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液EC0560，固體含量在48士 1 %，玻璃化溫度為0°C，最低成膜溫度為_2°C，pH為7 9，比重為1. 06g/ml?；蛘呱虾０偷赂挥邢薰镜木郾揭蚁?丙烯酸酯乳液RS-936W，固體含量在48. 5 士 1 %，玻璃化溫度為1°C，最低成膜溫度為-0°C，pH為7 9，比重為1.05g/ml。其合成物中殼核結構，利用水為外增塑劑，不需要添加任何成膜助劑即能較好成膜，采用特殊的保護膠體，具有優(yōu)異的抗凍融性， 不需要添加防凍劑，并且在合成的時候經(jīng)過三次真空隔膜凈化處理，游離單體極少，氣味清淡。所述消泡劑選自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類、聚丙二醇類、聚乙二醇-憎水固體-聚硅氧烷混合物類或礦物油基類中的兩種，可采用美國科寧公司的AlO (納米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類)、科寧公司的SN-154(聚丙二醇類)、采用德國畢克化學(亞太) 私人有限公司生產(chǎn)的BI024 (聚乙二醇-憎水固體-聚硅氧烷混合物類)、采用深圳市海川化工有限公司生產(chǎn)的R)amSter309A (礦物油基類)。所述防腐劑選自2-(4-噻唑基)苯并咪唑、甲基異丙基異噻唑啉酮或有機溴合成物，如科萊恩公司的Nipacide GSF (有機溴合成物)，該產(chǎn)品高效廣譜，不含甲醛，符合EN71 的要求。所述分散劑選自聚丙烯酸鈉鹽類、改性聚丙烯酸溶液類或改性聚羧酸鹽類?？刹捎檬惺郛a(chǎn)品，如深圳市海川化工有限公司生產(chǎn)的Hydropalat 640A(聚丙烯酸鈉鹽類)、可采用德國迪高化工有限公司生產(chǎn)的TEGO Dispers750ff(改性聚丙烯酸溶液類)、可采用德國巴斯夫化工有限公司生產(chǎn)的Sokalan PA30CL(改性聚羧酸鹽類)。所述顏料為金紅石型鈦白粉；所述填料選自煅燒高嶺土、重質碳酸鈣、硅藻土、滑石粉、硅灰石或沉淀硫酸鋇中的兩種或多種。所述增稠劑為納米氣相二氧化硅類或羥乙基纖維素。例如深圳納諾科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的納米氣相二氧化硅粉體、浙江宇達化工有限公司的納米氣相二氧化硅粉體，也可以采用亞跨龍的羥乙基纖維素250MBR。所述流平劑選自交聯(lián)型有機硅聚醚丙烯酸酯類共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液或聚硅氧烷-聚醚共聚物類。例如羅門哈斯的流平劑RM_2020(聚硅氧烷-聚醚共聚物型)通用性好，不含ΑΡΕ0，不含有機溶劑。所述納米無機負離子助劑為能釋放負氧離子的納米稀土元素混合物。如北京天之巖化工有限公司的TZY-02復合納米無機負離子助劑或者北京朗偌化學有限公司的RN-088 復合納米無機負離子除甲醛助劑等。所述納米聚合物空心微球為聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒徑為 50-150nm，其納米級的細小的規(guī)則而均勻的的孔隙率可以有效吸附甲醛，VOC等極性物質。例如可為深圳市德方納米科技有限公司的產(chǎn)品。所述陰離子表面活性劑，主要成分為丙烯基聚氧乙烯醚硫酸銨。購自科萊恩化工 (中國)有限公司。所述竹醋液優(yōu)選色淺透明，氣味清談的竹醋液，購自浙江省遂昌名康炭業(yè)有限公司的產(chǎn)品。實施例1 竹炭凈味抗菌乳膠漆1、組分巴斯夫苯乙烯-丙烯酸酯乳液EC0560 330g,科寧消泡劑SN-1541. 5g，科寧消泡劑 A-IO 1. 5g，科萊恩防腐劑 Nipacide GSF 1. 5g，迪高分散劑 TEGO Dispers750ff 6g，顏料杜邦金紅石型鈦白粉R_706250g，填料重質碳酸鈣120g，填料煅燒高嶺土 30g，納諾納米氣相二氧化硅粉體6g，羅門哈斯流平劑RM-20206g，TZY-02納米無機負離子助劑15g，聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球38g，竹醋液38g，水150. 5g，陰離子表面活性劑6g。2、制備方法1)將聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球、竹醋液混合均勻，加入陰離子表面活性劑，攪拌Mh，使竹醋液滲透至空心微球內部，備用；2)將水、科萊恩防腐劑Nipacide GSF、迪高分散劑TEG0Dispers750W和科寧消泡劑A-IO混合，攪拌均勻；3)加入顏料杜邦金紅石鈦白粉和填料重質碳酸鈣，真空狀態(tài)下高速分散到50微米；4)加入巴斯夫苯乙烯-丙烯酸酯乳液EC0560，TZY_02，羅門哈斯流平劑冊_2020， 納米氣相二氧化硅類，攪拌均勻；5)加入第一步做的備用混合液，攪拌均勻，送檢。3、對實施例1制備的竹炭凈味抗菌乳膠漆進行檢測，其主要質量技術指標及結果如表1 表1 主要質量技術指標
權利要求
1.一種竹炭凈味抗菌乳膠漆，其特征在于，該乳膠漆由以下重量份的成分組成水性樹脂120 450份，消泡劑2 6份，防腐劑1 4份，分散劑3 10份，顏料100 300， 填料100 400份，增稠劑1 10份，流平劑1 10份，納米無機負離子助劑5 20份，納米聚合物空心微球21 39份，竹醋液21 39份，水0 350份，陰離子表面活性劑1 10份。
2.根據(jù)權利要求1所述的乳膠漆，其特征在于，該乳膠漆由以下重量份的成分組成水性樹脂150 350份，消泡劑2 4份，防腐劑1 2份，分散劑5 8份，顏料100 250， 填料150 350份，增稠劑5 8份，流平劑3 6份，納米無機負離子助劑8 15份，納米聚合物空心微球M 38份，竹醋液M 38份，水150 350份，陰離子表面活性劑2 8份。
3.根據(jù)權利要求1所述的乳膠漆，其特征在于，該乳膠漆由以下重量份的成分組成水性樹脂330份，消泡劑3份，防腐劑1. 5份，分散劑6份，顏料250，填料150份，增稠劑6份， 流平劑6份，納米無機負離子助劑15份，納米聚合物空心微球38份，竹醋液38份，水150. 5 份，陰離子表面活性劑6份。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的乳膠漆，其特征在于，所述水性樹脂為聚乙烯-丙烯酸酯乳液和聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液
5.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的乳膠漆，其特征在于，所述消泡劑選自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類、聚丙二醇類、聚乙二醇-憎水固體-聚硅氧烷混合物類或礦物油基類中的兩種的混合物；所述分散劑選自聚丙烯酸鈉鹽類、改性聚丙烯酸溶液類或改性聚羧酸鹽類。
6.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的乳膠漆，其特征在于，所述顏料為金紅石型鈦白粉； 所述填料選自煅燒高嶺土、重質碳酸鈣、硅藻土、滑石粉、硅灰石或沉淀硫酸鋇中的兩種或多種的混合物；所述流平劑選自交聯(lián)型有機硅聚醚丙烯酸酯類共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液或聚硅氧烷-聚醚共聚物類。
7.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的乳膠漆，其特征在于，所述陰離子表面活性劑的主要成分為丙烯基聚氧乙烯醚硫酸銨。
8.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的乳膠漆，其特征在于，所述納米無機負離子助劑為納米稀土元素混合物。
9.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的乳膠漆，其特征在于，所述納米聚合物空心微球為聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒徑為50-150nm。
10.一種制備權利要求1-9任一項所述的乳膠漆的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟1)將納米聚合物空心微球、竹醋液按重量比1 1的比例混合均勻，加入陰離子型表面活性劑，攪拌20-30小時，使竹醋液滲透至空心微球內部，備用；2)將水、防腐劑、濕潤分散劑和消泡劑混合，攪拌均勻；3)加入顏料和填料，真空狀態(tài)下高速分散到50微米以下；4)加入殼核結構水性樹脂、納米負離子助劑、流平劑、增稠劑，攪拌均勻，加入第一步做的備用混合液，送檢。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種竹炭凈味抗菌乳膠漆及其制備方法，該乳膠漆由以下重量份的成分組成水性樹脂120～450份，消泡劑2～6份，防腐劑1～4份，分散劑3～10份，顏料100～300，填料100～400份，增稠劑1～10份，流平劑1～10份，納米無機負離子助劑5～20份，納米聚合物空心微球21～39份，竹醋液21～39份，水0～350份、陰離子表面活性劑1～10份。本發(fā)明提供的乳膠漆可以涂裝在墻面和木材上，具有氣味清淡，VOC低，遮蓋力好，附著力良好，耐洗擦等特點，同時具有高效廣譜安全的殺菌抗菌效果。
文檔編號C09D5/02GK102277044SQ201110195429
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權日2011年7月12日
發(fā)明者胡中源, 陳壽生 申請人:北京展辰化工有限公司