本发明属于涂料领域，具体涉及一种耐磨抗菌纳米涂料及其制备方法。
背景技术：
涂料是工业设备、生活、航空航天等领域中必不可少的材料之一，其涂装在物体表面形成连续的膜层，可起到抗腐蚀、耐高温、美观等作用。随着科技的发展进步，传统的普通涂料无法满足建筑、医疗以及军工等领域的需求。
纳米材料由于其尺寸小，拥有小尺寸效应、表面效应、量子隧道效应等，在光、热、电、磁和力学等领域拥有独特的性能而备受关注。纳米涂料一般由纳米材料与有机涂料复合而成，可以称作为纳米复合涂料，其必须满足两个条件：一是至少有一种材料的尺度在1-100nm之间，二是纳米相使涂料性能得到显著提高或者增加了新功能。随着涂覆涂料的产品大多直接或间接的与人体接触，因而除了要求其耐磨性好，还要求其具备良好的抗菌性能。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种耐磨抗菌纳米涂料及其制备方法，以解决上述技术问题中的至少一种。
本发明的技术方案来如下：
一种耐磨抗菌纳米涂料，以重量份计，包括以下原料：古马隆树脂24-35份、苯丙乳液10-18份、醋丙乳液7-15份、非瑟素2-8份、葡萄糖硫酸酯3-8份、六氟铝酸钠4-10份、纳米氧化钨0.8-1.6份、纳米二氧化锡0.5-1.8份、乙酰丙酮铁0.3-1.1份、环状糊精0.5-1.2份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.8-2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.1-3.2份、纤维素纤维0.6-2.2份、聚醋酸乙烯0.5-1.4份、壬基酚聚乙氧基醚2-8份、三苯基膦1-5份、马来酸酐1.2-4.6份、季戊四醇硬脂酸酯1.4-2.8份、十二羰基三铁0.3-1.3份、莽草酸0.2-0.6份、1,4-二氧六环16-28份、醋酸丁酯20-36份。
上述技术方案中，以重量份计，包括以下原料：古马隆树脂26-32份、苯丙乳液11-17份、醋丙乳液8-13份、非瑟素2.8-7.4份、葡萄糖硫酸酯3.2-7.5份、六氟铝酸钠4.5-8.7份、纳米氧化钨0.9-1.4份、纳米二氧化锡0.7-1.5份、乙酰丙酮铁0.4-0.9份、环状糊精0.6-1.1份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1-1.8份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.4-2.7份、纤维素纤维0.8-2份、聚醋酸乙烯0.7-1.2份、壬基酚聚乙氧基醚3-7份、三苯基膦1.6-4份、马来酸酐1.8-4.3份、季戊四醇硬脂酸酯1.6-2.4份、十二羰基三铁0.5-1.1份、莽草酸0.3-0.6份、1,4-二氧六环17-24份、醋酸丁酯23-32份。
上述技术方案中，以重量份计，包括以下原料：古马隆树脂30份、苯丙乳液15份、醋丙乳液11份、非瑟素4.3份、葡萄糖硫酸酯5.2份、六氟铝酸钠6.8份、纳米氧化钨1.3份、纳米二氧化锡0.9份、乙酰丙酮铁0.7份、环状糊精0.8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.5份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.9份、纤维素纤维1.3份、聚醋酸乙烯0.9份、壬基酚聚乙氧基醚6份、三苯基膦3.4份、马来酸酐2.6份、季戊四醇硬脂酸酯1.9份、十二羰基三铁0.7份、莽草酸0.4份、1,4-二氧六环19份、醋酸丁酯28份。
本发明的另一技术方案来如下：
一种耐磨抗菌纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份配比称重；
步骤2、将古马隆树脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六环和醋酸丁酯置于高速搅拌罐中，加热至80-110℃混合搅拌10-30min，冷却至室温；
步骤3、加入纳米氧化钨、纳米二氧化锡、乙酰丙酮铁、十二羰基三铁、季戊四醇硬脂酸酯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1300-2000rpm下搅拌15-25min；
步骤4、加入六氟铝酸钠、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在200-600rpm下搅拌18-35min搅拌；再加入余下原料，在100-300rpm下搅拌50-90min继续搅拌；
步骤5、搅拌完后进行研磨，过300目筛，静置24小时后即得耐磨抗菌纳米涂料。
上述技术方案中，在步骤2，加热至93所述的混合搅拌18min。
上述技术方案中，在步骤3，在1600rpm下搅拌22min。
上述技术方案中，在步骤4，在370rpm下搅拌30min搅拌；再加入余下原料，在120rpm下搅拌80min继续搅拌。
由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果为：
本发明提供的纳米涂料在90天对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率达90%，360天对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率仍达82%以上，抗菌效果好且持久稳定；此外该纳米涂料的耐磨性好，其耐磨量小于13mg，且耐冲击强度高于85cm，各项性能指标均处于本行业较高水平，市场应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种耐磨抗菌纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份配比称重：古马隆树脂24份、苯丙乳液10份、醋丙乳液7份、非瑟素2份、葡萄糖硫酸酯3份、六氟铝酸钠4份、纳米氧化钨0.8份、纳米二氧化锡0.5份、乙酰丙酮铁0.3份、环状糊精0.52份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.8份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.1份、纤维素纤维0.6份、聚醋酸乙烯0.5份、壬基酚聚乙氧基醚2份、三苯基膦1份、马来酸酐1.2份、季戊四醇硬脂酸酯1.4份、十二羰基三铁0.3份、莽草酸0.2份、1,4-二氧六环16份、醋酸丁酯20份；
步骤2、将古马隆树脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六环和醋酸丁酯置于高速搅拌罐中，加热至80℃混合搅拌10min，冷却至室温；
步骤3、加入纳米氧化钨、纳米二氧化锡、乙酰丙酮铁、十二羰基三铁、季戊四醇硬脂酸酯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1300rpm下搅拌15min；
步骤4、加入六氟铝酸钠、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在200rpm下搅拌18min搅拌；再加入余下原料，在100rpm下搅拌50min继续搅拌；
步骤5、搅拌完后进行研磨，过300目筛，静置24小时后即得耐磨抗菌纳米涂料。
实施例2
一种耐磨抗菌纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份配比称重：古马隆树脂35份、苯丙乳液18份、醋丙乳液15份、非瑟素8份、葡萄糖硫酸酯8份、六氟铝酸钠10份、纳米氧化钨1.6份、纳米二氧化锡1.8份、乙酰丙酮铁1.1份、环状糊精1.2份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺3.2份、纤维素纤维2.2份、聚醋酸乙烯1.4份、壬基酚聚乙氧基醚8份、三苯基膦5份、马来酸酐4.6份、季戊四醇硬脂酸酯2.8份、十二羰基三铁1.3份、莽草酸0.6份、1,4-二氧六环8份、醋酸丁酯36份；
步骤2、将古马隆树脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六环和醋酸丁酯置于高速搅拌罐中，加热至110℃混合搅拌30min，冷却至室温；
步骤3、加入纳米氧化钨、纳米二氧化锡、乙酰丙酮铁、十二羰基三铁、季戊四醇硬脂酸酯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在2000rpm下搅拌25min；
步骤4、加入六氟铝酸钠、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在600rpm下搅拌35min搅拌；再加入余下原料，在300rpm下搅拌90min继续搅拌；
步骤5、搅拌完后进行研磨，过300目筛，静置24小时后即得耐磨抗菌纳米涂料。
实施例3
一种耐磨抗菌纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份配比称重：古马隆树脂26份、苯丙乳液11份、醋丙乳液8份、非瑟素2.8份、葡萄糖硫酸酯3.2份、六氟铝酸钠4.5份、纳米氧化钨0.9份、纳米二氧化锡0.7份、乙酰丙酮铁0.4份、环状糊精0.6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.4份、纤维素纤维0.8份、聚醋酸乙烯0.7份、壬基酚聚乙氧基醚3份、三苯基膦1.6份、马来酸酐1.8份、季戊四醇硬脂酸酯1.6份、十二羰基三铁0.5份、莽草酸0.3份、1,4-二氧六环17、醋酸丁酯23份；
步骤2、将古马隆树脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六环和醋酸丁酯置于高速搅拌罐中，加热至95℃混合搅拌18min，冷却至室温；
步骤3、加入纳米氧化钨、纳米二氧化锡、乙酰丙酮铁、十二羰基三铁、季戊四醇硬脂酸酯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1800rpm下搅拌20min；
步骤4、加入六氟铝酸钠、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在400rpm下搅拌20min搅拌；再加入余下原料，在250rpm下搅拌65min继续搅拌；
步骤5、搅拌完后进行研磨，过300目筛，静置24小时后即得耐磨抗菌纳米涂料。
实施例4
一种耐磨抗菌纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份配比称重：古马隆树脂32份、苯丙乳液17份、醋丙乳液13份、非瑟素7.4份、葡萄糖硫酸酯7.5份、六氟铝酸钠8.7份、纳米氧化钨1.4份、纳米二氧化锡1.5份、乙酰丙酮铁0.9份、环状糊精1.1份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.8份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2.7份、纤维素纤维2份、聚醋酸乙烯1.2份、壬基酚聚乙氧基醚7份、三苯基膦4份、马来酸酐4.3份、季戊四醇硬脂酸酯2.4份、十二羰基三铁1.1份、莽草酸0.6份、1,4-二氧六环24份、醋酸丁酯32份；
步骤2、将古马隆树脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六环和醋酸丁酯置于高速搅拌罐中，加热至102℃混合搅拌25min，冷却至室温；
步骤3、加入纳米氧化钨、纳米二氧化锡、乙酰丙酮铁、十二羰基三铁、季戊四醇硬脂酸酯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1500rpm下搅拌21min；
步骤4、加入六氟铝酸钠、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在480rpm下搅拌26min搅拌；再加入余下原料，在180rpm下搅拌65min继续搅拌；
步骤5、搅拌完后进行研磨，过300目筛，静置24小时后即得耐磨抗菌纳米涂料。
实施例5
一种耐磨抗菌纳米涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份配比称重：古马隆树脂30份、苯丙乳液15份、醋丙乳液11份、非瑟素4.3份、葡萄糖硫酸酯5.2份、六氟铝酸钠6.8份、纳米氧化钨1.3份、纳米二氧化锡0.9份、乙酰丙酮铁0.7份、环状糊精0.8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.5份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.9份、纤维素纤维1.3份、聚醋酸乙烯0.9份、壬基酚聚乙氧基醚6份、三苯基膦3.4份、马来酸酐2.6份、季戊四醇硬脂酸酯1.9份、十二羰基三铁0.7份、莽草酸0.4份、1,4-二氧六环19份、醋酸丁酯28份；
步骤2、将古马隆树脂、苯丙乳液、醋丙乳液、葡萄糖硫酸酯、莽草酸、1,4-二氧六环和醋酸丁酯置于高速搅拌罐中，加热至93℃混合搅拌18min，冷却至室温；
步骤3、加入纳米氧化钨、纳米二氧化锡、乙酰丙酮铁、十二羰基三铁、季戊四醇硬脂酸酯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物，在1600rpm下搅拌22min；
步骤4、加入六氟铝酸钠、壬基酚聚乙氧基醚和聚醋酸乙烯，在370rpm下搅拌30min搅拌；再加入余下原料，在120rpm下搅拌80min继续搅拌；
步骤5、搅拌完后进行研磨，过300目筛，静置24小时后即得耐磨抗菌纳米涂料。
对比例1
本对比例基本同实施例1，不同之处为：非瑟素、纳米氧化钨和三苯基膦。
对比例2
本对比例基本同实施例1，不同之处为：乙酰丙酮铁、聚醋酸乙烯和莽草酸。
性能测试
下面对实施例1至5和对比例1、2制备的涂料参考本行业测试标准进行各项性能测试，其测试结果如下表所示：
从上表数据可知，本发明提供的纳米涂料在90天对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率达90%，360天对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率仍达82%以上，抗菌效果好且持久稳定；此外该纳米涂料的耐磨性好，其耐磨量小于13mg，且耐冲击强度高于85cm，各项性能指标均处于本行业较高水平，市场应用前景广阔。