本发明涉及一种环保抗菌阻燃硝基漆及其制备方法。
背景技术：
硝基漆，是比较常见的木器及装修用涂料。硝基漆的主要成膜物是以硝化棉为主，配合醇酸树脂、改性松香树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂等软硬树脂共同组成。
硝基漆是比较常见的木器及装修用涂料。硝基漆的主要成膜物是以硝化棉为主，配合醇酸树脂、改性松香树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂等软硬树脂共同组成。一般还需要添加邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯、氧化蓖麻油等增塑剂。溶剂主要有酯类、酮类、醇醚类等真溶剂，醇类等助溶剂、以及苯类等稀释剂。硝基漆主要用于木器及家具的涂装、家庭装修、一般装饰涂装、金属涂装、一般水泥涂装等方面。
硝基漆优点是装饰作用较好，施工简便，干燥迅速，对涂装环境的要求不高，具有较好的硬度和亮度，不易出现漆膜弊病，修补容易。缺点是固含量较低，需要较多的施工道数才能达到较好的效果；耐久性不太好，尤其是内用硝基漆，其保光保色性不好，使用时间稍长就容易出现诸如失光、开裂、变色等弊病；漆膜保护作用不好，不耐去离子水、不耐热、不耐腐蚀。
然而，作为涂装设施的油漆的一种，现有的硝基漆通常会对环境带来危害，硝基漆中的有机溶剂蒸气会刺激眼睛粘膜而使人流泪。若硝基漆中的有机溶剂与皮肤接触会溶解皮肤油脂而渗入组织，干扰生理机能、脱水，从而导致因皮肤干裂而感染污物及细菌。若有机溶剂接触皮肤表皮，会导致表皮肤角质溶解引起表皮角质化，刺激表皮引起红肿及气泡部份。若油漆溶剂渗入人体内，则会破坏血球及骨髓等。
现有硝基漆的有机溶剂蒸气经由呼吸器官吸入人体后，人往往会产生麻醉作用。蒸气吸入后大部份经企管而达肺部，然后经血液或淋巴液传送至其他器官，造成不同程度之中毒现象。常会对呼吸道、神经系统、肺、肾、血液及造血系统产生重大毒害。
随着人们健康和环保意识的不断增强，硝基漆的水性化的趋势锐不可挡。
然而，虽然采用水性硝基漆可有效减小对环境的影响，但是，作为涂装所用，虽然其涂覆在内层，但硝基漆的漆膜硬度是一项重要指标，涂膜硬度(paint film hardness)是表示漆膜机械强度的重要性能之一。其物理意义可理解为漆膜表面对作用其上的、另一个硬度较大的物体所表现的阻力。可以通过测定涂膜在较小的接触面上承受一定质量负荷时所表现出来的抵抗变形的能力加以确定(包括由于碰撞、压陷或擦划等而造成的变形能力)。
随着市场上对工业机械设备、五金家电、农用机械等金属基材表面硬度要求的升高，现有的硝基漆的漆膜硬度已逐渐无法满足使用要求。
目前，关于硝基漆，国内主要存在如下专利文献：
专利公开号：CN101649140，公开了一种水性硝基漆及其制备方法,包括如下重量百分比的组分:水性硝基树脂70％～90％,消泡剂0.2％～0.5％，防腐剂0.1％～0.5％，基材润湿剂0.5％～1％，打磨蜡3％～5％，增稠剂0.2％～0.6％，防冻剂1％～2％，pH调节剂0％～0.2％，成膜助剂1％～3.5％，水4～20％。本发明的水性硝基漆的渗透性好，干燥快速，打磨性好，不黏砂纸，低味无毒，可以上线做美式水性全开放涂装，产品符合国标及出口美国和欧盟的法律法规，气味低，漆膜具有打磨好，附着力优良,干燥快速等特点,适合流水线生产。然而，该专利所提供的硝基漆，漆膜硬度未得到改善，使用后难以起到保护作用，漆膜保护作用效果不明显。
此外，现有硝基漆的涂装方式大多采用喷涂，喷涂是通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。喷涂中的主要问题是高度分散的漆雾和挥发出来的溶剂(即挥发性有机污染物，VOCs)，既污染环境，不利于人体健康，又浪费硝基漆，造成经济损失。挥发、扩散到空气中的硝基漆，则形成挥发性有机污染物，危害人体健康。在喷涂车间，硝基漆作为挥发性有机污染物的主要来源，喷涂车间内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。长期待在挥发性有机化合物污染的喷涂车间内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。
技术实现要素：
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种环保抗菌阻燃硝基漆及其制备方法，所述硝基漆以热塑性丙烯酸树脂、苯乙烯改性醇酸树脂、硝化棉作为主要成分，并配合硝化棉、硝酸纤维素，可有效提升底漆漆膜硬度，提升阻燃性能，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境友好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种环保抗菌阻燃硝基漆，所述硝基漆包括如下重量份的成分：硝化棉：30～50份，热塑性丙烯酸树脂：10～20份，苯乙烯改性醇酸树脂：10～20份，硝酸纤维素：10～15份，增塑剂：1～5份，活性稀释剂：5～10份，流平剂：1～5份，抗菌剂：1～5份，阻燃剂：1～5份，颜料：5～10份，去离子水：30～40份。
进一步，所述硝基漆包括如下重量份的成分：硝化棉：30～40份，热塑性丙烯酸树脂：15～20份，苯乙烯改性醇酸树脂：10～15份，硝酸纤维素：13～15份，增塑剂：1～4份，流平剂：2～5份，抗菌剂：1～3份，阻燃剂：3～5份，颜料：5～8份，去离子水：35～40份。
优选地，所述硝基漆包括如下重量份的成分：硝化棉：40份，热塑性丙烯酸树脂：15份，苯乙烯改性醇酸树脂：13份，硝酸纤维素：14份，增塑剂：3份，流平剂：2份，抗菌剂：2份，阻燃剂：4份，颜料：6份，去离子水：35份。
另，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯或氧化蓖麻油。
另有，所述去离子水为醋酸乙酯、甲醇、丁醇或丙酮。
再，所述抗菌剂为4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮。
再有，所述活性稀释剂为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甘油三丙烯酸酯。
且，所述流平剂为氟改性丙烯酸流平剂或磷酸酯改性丙烯酸流平剂。
同时，本发明还提供一种环保抗菌阻燃硝基漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将增塑剂、热塑性丙烯酸树脂、苯乙烯改性醇酸树脂混合，加入颜料，搅拌至无生粉，得色浆，辊磨，以900～1000r/min的转速搅拌30～50min，至色浆粒度≤10μm，加入硝酸纤维素、增塑剂及去离子水，以900～1000r/min的转速搅拌20～30min，加入硝化棉、流平剂、抗菌剂及阻燃剂，以1200～1300r/min的转速搅拌30～40min，得所述环保抗菌阻燃硝基漆。
本发明的有益效果在于：
所述硝基漆以热塑性丙烯酸树脂、苯乙烯改性醇酸树脂、硝化棉作为主要成分，并配合硝化棉、硝酸纤维素，可有效提升底漆漆膜硬度，提升阻燃性能，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境友好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。辊涂成型快干的辊涂工艺代替喷涂工艺，涂装时塑胶漆的利用度能达到90％以上，减少了空气中的挥发和浪费，有效降低因喷涂导致塑胶漆挥发形成的VOCs，辊涂车间内VOCs排放量≤420ppm，环保效果好。所得硝基漆漆膜细度≤100μm，以划圈法测试附着力，级别≤2，在水中浸泡10天，漆膜不起泡，无剥落，无锈斑；35～45℃、3％NaCl溶液浸泡800h，在600h出现第一个斑点，800h出现6～8个斑点，1500h盐雾试验，涂层无气泡，无剥落，无锈斑；铅笔硬度高达4～5H，人工气候老化和人工辐射暴露800h，无起泡、粉化、生锈现象。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。
本发明所提供的一种环保抗菌阻燃硝基漆，所述硝基漆包括如下重量份的成分：硝化棉：30～50份，热塑性丙烯酸树脂：10～20份，苯乙烯改性醇酸树脂：10～20份，硝酸纤维素：10～15份，增塑剂：1～5份，活性稀释剂：5～10份，流平剂：1～5份，抗菌剂：1～5份，阻燃剂：1～5份，颜料：5～10份，去离子水：30～40份。
进一步，所述硝基漆包括如下重量份的成分：硝化棉：30～40份，热塑性丙烯酸树脂：15～20份，苯乙烯改性醇酸树脂：10～15份，硝酸纤维素：13～15份，增塑剂：1～4份，流平剂：2～5份，抗菌剂：1～3份，阻燃剂：3～5份，颜料：5～8份，去离子水：35～40份。
优选地，所述硝基漆包括如下重量份的成分：硝化棉：40份，热塑性丙烯酸树脂：15份，苯乙烯改性醇酸树脂：13份，硝酸纤维素：14份，增塑剂：3份，流平剂：2份，抗菌剂：2份，阻燃剂：4份，颜料：6份，去离子水：35份。
另，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯或氧化蓖麻油。
另有，所述去离子水为醋酸乙酯、甲醇、丁醇或丙酮。
再，所述抗菌剂为4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮。
再有，所述活性稀释剂为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甘油三丙烯酸酯。
且，所述流平剂为氟改性丙烯酸流平剂或磷酸酯改性丙烯酸流平剂。
同时，本发明还提供一种环保抗菌阻燃硝基漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将增塑剂、热塑性丙烯酸树脂、苯乙烯改性醇酸树脂混合，加入颜料，搅拌至无生粉，得色浆，辊磨，以900～1000r/min的转速搅拌30～50min，至色浆粒度≤10μm，加入硝酸纤维素、增塑剂及去离子水，以900～1000r/min的转速搅拌20～30min，加入硝化棉、流平剂、抗菌剂及阻燃剂，以1200～1300r/min的转速搅拌30～40min，得所述环保抗菌阻燃硝基漆。
其中，表1为本发明各实施例所述一种环保抗菌阻燃硝基漆成分列表。表2为本发明各实施例所述一种环保抗菌阻燃硝基漆中热塑性丙烯酸树脂的成分列表。表3为本发明各实施例所述一种环保耐腐蚀耐高温环氧富锌底漆中苯乙烯改性醇酸树脂的成分列表。
表1(单位：重量份)
表2(单位：重量分)
表3(单位：重量分)
将本发明实施例所述一种环保抗菌阻燃硝基漆通过辊涂方式涂覆，在200℃下固化后，冷却至室温，放置48小时，其中，耐冲击性能测试方法参照国家标准GB/T1732-93规定的测定漆膜耐冲击性能的方法，以固定质量(1kg)的重锤落于试板上而不引起漆膜破坏的最大高度(cm)表示漆膜耐冲击性能，高达50～60cm。
采用本发明所提供的一种环保抗菌阻燃硝基漆，T弯性能可达1T。在230℃高温下不开裂、不变色，抗老化能力强，放置在户外连续日照10～15年不泛黄、不变色。耐酸耐腐蚀能力强，将辊涂好的产品放入85℃水内煮2H生再逐渐加热到100℃，产品无变色、掉漆、起泡。在常温下用5％的Nad溶液浸泡24H后，产品表面无锈蚀、变色及镀层脱落。把纯棉布蘸满95％酒精包在500g砝码上，以每分钟40-60次的速度(20mm)左右的行程在产品表面擦试50个循环，无掉色脱油。
所得硝基漆漆膜细度≤100μm，以划圈法测试附着力，级别≤2，在水中浸泡10天，漆膜不起泡，无剥落，无锈斑；35～45℃、3％NaCl溶液浸泡800h，在600h出现第一个斑点，800h出现6～8个斑点，1500h盐雾试验，涂层无气泡，无剥落，无锈斑；铅笔硬度高达4～5H，人工气候老化和人工辐射暴露800h，无起泡、粉化、生锈现象。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。