本发明涉及涂布膜制备的
技术领域：
，特别涉及一种高分散性防霉抗菌涂布膜的制备方法。
背景技术：
：随着环保意识的不断提高和环保法规的不断完善，国外涂料行业对挥发性有机化合物含量和有害物质含量的控制进一步严格，涂料的水性化和粉末化的趋势愈来愈明显。而涂料的成膜物质是由多种天然或合成的高分子化合物组成的，这些物质大多数含有生物生长所需要的营养物，若水性涂料缺乏对生物的抵抗防护，成膜后会导致霉菌和藻类大量生长而影响其使用性能。因此，需要在水性涂料中加入防霉剂，而防霉有效成分本身的各种物料参数以及化学性质，包括水解和光化学稳定性、热稳定性、氧化还原性以及其他组分的协同作用都取决于防霉剂在水性涂料中的分散性。因此，需要开发一款高分散性的防霉抗菌涂料涂装的涂布膜。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高分散性防霉抗菌涂布膜的制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。本发明提供的一种高分散性防霉抗菌涂布膜的制备方法，包含以下步骤：a1、将质量份数为50-100份防霉剂、质量份数为20-50份分散剂、2-5份增稠剂加入到砂磨机料桶中，开动砂磨机研磨，研磨时间为2-8h，得到防霉剂悬浮液；a2、将质量百分比为1-5%的所述的防霉剂悬浮液加入到水性涂料中，所述水性涂料包括醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液，所述醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液的体积比为1:1-1:3，充分搅拌均匀后，在基材上进行涂布，涂布后在120-150℃的烘箱中烘烤20-30min，膜厚控制在10-28微米。在一些实施方式中，防霉剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（bit）、2-（4-噻唑基）苯并咪唑（tbz）、道维希尔-75、1,3,5-三（2=羟乙基）-均三嗪、二硫代-2，2’-双苯甲酰胺中的任意一种或多种；分散剂为阴离子表面活性剂二丁基萘磺酸盐的甲醛缩合物、非离子型表面活性剂芳基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚乙烯醚磷酸酯、木质磺酸盐中的任意一种或多种；增稠剂为黄原胶、硅酸镁铝、羟甲基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇中的任意一种或多种。在一些实施方式中，表面改性纳米sio2分散液的制备方法包括以下步骤：b1、通过正硅酸四乙酯、水、助溶剂、有机或无机酸按一定比例混合均匀，在温度20-60℃下反应20-60h，得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液；然后加入表面改性剂，再反应20-60h，分离纯化处理后得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液，得到二氧化硅胶体粒子直径为80-100nm；b2、然后向二氧化硅纳米胶体粒子分散液中加入丙烯酸酯类单体与交联剂，其中丙烯酸酯单体与交联剂的摩尔比为1:1-1:20，在氩气保护下，加入占丙烯酸酯单体总重量0.01％-1％的引发剂，温度30-95℃，搅拌状态下反应6-8h后得到纳米sio2分散液。在一些实施方式中，所述助溶剂为单醇、多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇中的任意一种或多种；表面改性剂为乙烯基三乙氧基硅氧烷、3-（三甲氧基甲硅烷基）丙基丙烯酸酯中的任意一种或多种；所述有机或无机酸包括盐酸、硫酸、磷酸、氨基磺酸、甲酸、乙酸、乳酸中的任意一种或多种；丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸羟乙酯中的任意一种或多种；引发剂包括水溶性氧化-还原体系引发剂、油溶性氧化-还原体系引发剂、偶氮类引发剂、氢过氧化物、有机过氧类中的任意一种或多种；交联剂为n、n亚甲基双丙烯酰胺、丁二烯或异戊二烯中的任意一种或多种。在一些实施方式中，基板为金属、玻璃、天然树脂、合成树脂、陶瓷、木材、纸、纤维、无纺布、织布或皮革中的一种或多种。一种高分散性防霉抗菌涂布膜的制备方法，包括以下步骤：c1、将质量份数为50-100份防霉剂、质量份数为20-50份分散剂、2-5份增稠剂加入到砂磨机料桶中，开动砂磨机研磨，研磨时间为2-8h，得到防霉剂悬浮液；c2、通过正硅酸四乙酯、水、助溶剂、有机或无机酸按一定比例混合均匀，在温度20-60℃下反应20-60h，得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液；然后加入表面改性剂，再反应20-60h，分离纯化处理后得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液，得到二氧化硅胶体粒子直径为80-100nm；c3、然后向二氧化硅纳米胶体粒子分散液中加入丙烯酸酯类单体与交联剂，其中丙烯酸酯单体与交联剂的摩尔比为1:1-1:20，在氩气保护下，加入占丙烯酸酯单体总重量0.01％-1％的引发剂，温度30-95℃，搅拌状态下反应6-8h后得到纳米sio2分散液。c4、将质量百分比为1-5%的所述的防霉剂悬浮液加入到水性涂料中，所述水性涂料包括醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液，所述醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液的体积比为1:1-1:3，充分搅拌均匀后，在基材上进行涂布，涂布后在120-150℃的烘箱中烘烤20-30min，膜厚控制在10-28微米。防霉剂防霉原理：具有抗微生物作用的物质，只有在以足够的浓度与微生物细胞接触的情况下，才能产生作用。杀菌剂对微生物作用的中毒表象主要表现为影响菌丝的生长、孢子萌发、各种子实体的形成、细胞的透性、有丝分裂、呼吸作用以及细胞膨胀，细胞原生质体的解体和细胞壁受损坏等，实质上是微生物细胞相关的生理、生化反应和代谢活动受到了干扰和破坏，最终导致微生物的生长繁殖被抑制，甚至死亡。本发明选用的防霉杀菌剂可以作用于菌体的各个部分，从细胞壁直至核糖核蛋白体，不仅仅作用于一个部位，可以同时作用于几个部位。另一方面，氧化硅被光照射后能产生电子-空穴对，它是一个催化活性中心，能吸收环境中的能量，激活材料表面空气或水中的氧气，生成羟基自由基和超氧化物阴离子自由基，二者都具有很强的氧化还原能力，能氧化还原细菌的有机物，从而破坏细菌的繁殖能力，达到抗菌效果。反应生产的自由基非常活泼，能与细菌及其分泌的毒素反应，清楚细菌残骸和毒素，还能与水进一步作用生成羟基和双氧水，双氧水可自由通过细菌细胞膜，不仅能杀死细菌，还能分解细菌死后释放的内毒素。本发明的防霉悬浮剂不仅能有效地保证涂料各组分的均一性，充分发挥涂料的作用，且有利于涂装，制得的涂布膜具有优异的抗菌防霉性能。具体实施方式下面通过实施方式对本发明进行进一步详细的说明。实施案例1：a1、将质量份数为50份1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（bit）、质量份数为20份二丁基萘磺酸盐的甲醛缩合物、2份硅酸镁铝加入到砂磨机料桶中，开动砂磨机研磨，研磨时间为2h，得到防霉剂悬浮液；a2、通过正硅酸四乙酯、水、单醇、有机或盐酸按一定比例混合均匀，在温度20℃下反应20h，得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液；然后加入乙烯基三乙氧基硅氧烷，再反应20h，分离纯化处理后得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液，得到二氧化硅胶体粒子直径为80nm；a3、然后向二氧化硅纳米胶体粒子分散液中加入丙烯酸甲酯与n、n亚甲基双丙烯酰胺，其中丙烯酸甲酯与n、n亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1:1，在氩气保护下，加入占丙烯酸甲酯总重量0.01％的氢过氧化物，温度30℃，搅拌状态下反应6h后得到纳米sio2分散液。a4、将质量百分比为1%的所述的防霉剂悬浮液加入到水性涂料中，所述水性涂料包括醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液，所述醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液的体积比为1:1，充分搅拌均匀后，在基材上进行涂布，涂布后在120℃的烘箱中烘烤20min，膜厚控制在10微米，得到涂布膜a。实施案例2：b1、将质量份数为100份2-（4-噻唑基）苯并咪唑（tbz）、质量份数为50份十二烷基聚乙烯醚磷酸酯、5份黄原胶加入到砂磨机料桶中，开动砂磨机研磨，研磨时间为8h，得到防霉剂悬浮液；b2、通过正硅酸四乙酯、水、聚醚多元醇、硫酸按一定比例混合均匀，在温度60℃下反应60h，得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液；然后加入3-（三甲氧基甲硅烷基）丙基丙烯酸酯，再反应60h，分离纯化处理后得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液，得到二氧化硅胶体粒子直径为100nm；b3、然后向二氧化硅纳米胶体粒子分散液中加入丙烯酸二甲氨基乙酯与丁二烯，其中丙烯酸二甲氨基乙酯体与丁二烯的摩尔比为1:20，在氩气保护下，加入占丙烯酸二甲氨基乙酯总重量1％的偶氮类引发剂，温度95℃，搅拌状态下反应8h后得到纳米sio2分散液。b4、将质量百分比为5%的所述的防霉剂悬浮液加入到水性涂料中，所述水性涂料包括醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液，所述醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液的体积比为1:3，充分搅拌均匀后，在基材上进行涂布，涂布后在150℃的烘箱中烘烤30min，膜厚控制在28微米，得到涂布膜b。实施案例3：c1、将质量份数为70份二硫代-2，2’-双苯甲酰胺中、质量份数为30份木质磺酸盐、3份羟甲基纤维素加入到砂磨机料桶中，开动砂磨机研磨，研磨时间为6h，得到防霉剂悬浮液；c2、通过正硅酸四乙酯、水、多元醇、氨基磺酸按一定比例混合均匀，在温度50℃下反应30h，得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液；然后加入表面改性剂，再反应30h，分离纯化处理后得到二氧化硅纳米胶体粒子分散液，得到二氧化硅胶体粒子直径为90nm；c3、然后向二氧化硅纳米胶体粒子分散液中加入丙烯酸羟乙酯与异戊二烯，其中丙烯酸羟乙酯与异戊二烯的摩尔比为1:5，在氩气保护下，加入占丙烯酸羟乙酯总重量0.1％的油溶性氧化-还原体系引发剂，温度60℃，搅拌状态下反应7h后得到纳米sio2分散液。c4、将质量百分比为2%的所述的防霉剂悬浮液加入到水性涂料中，所述水性涂料包括醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液，所述醇丙乳液和表面改性纳米sio2分散液的体积比为1:2，充分搅拌均匀后，在基材上进行涂布，涂布后在130℃的烘箱中烘烤25min，膜厚控制在15微米，得到涂布膜c。将实施案例得到的环保型防霉抗菌涂布膜a，b，c进行防霉测试。（1）抗菌性能测试将营养琼脂培养基以蒸馏水配置为质量分数3.5%的水溶液，高压灭菌，灌注于平板培养皿中制备固体培养基，将活化后的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别接种于平板培养基，接种细菌的浓度为200个/板。将涂布膜a，b，c裁剪一部分，放在含菌平板的表面，37℃培养24h，观察抑菌效果，测量抑菌圈的直径。得到的结果是：实施案例中的a，b，c涂布膜，对上述四种菌的抑菌圈直径都明显大于15mm，根据标准抑菌圈直径大于15mm时，说明此时材料对细菌高度敏感，即说明了本发明制备的防霉涂布膜发挥了其抗菌性。（2）防霉实验将培养好的黑曲霉菌、土曲霉菌、出芽短梗霉菌、宛氏拟青霉菌、绳状青霉菌、绿色木霉菌等6种菌种制成孢子悬浮液，混合为霉菌培养基。将涂布膜a，b，c放在培养皿表面，用喷雾器将霉菌悬浮液均匀细密喷在涂布膜上，稍晾干后，盖上皿盖。3天后培养皿倒置，30℃培养，7天后观察防霉效果。试样干膜霉菌繁殖率干膜藻类繁殖率a0/00/ab0/01/0c0/a0/0根据bs3900-g6标准，霉菌繁殖率分为6级，即0为无滋生，1为滋生面积小于1%，2为滋生面积为1-10%，3为滋生面积为11-30%，4为滋生面积为31-70%，5为滋生面积大于70%。密度划分为：0为无滋生，a为极微，b为轻度，c为中度，d为密集。从上述防霉测试中，可以发现实施案例得到的高分散性防霉抗菌涂布膜能有效的达到防霉抗菌的效果。本发明提供的实施方案中的一种高分散性防霉抗菌涂布膜，能有效地保证涂料各组分的均一性，充分发挥涂料的作用，且有利于涂装，制得的涂布膜具有优异的抗菌防霉性能。以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。当前第1页12