抗菌涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抗菌涂料及其制备方法，可用于内墙乳胶漆，属于水性建筑涂料 的领域。
【背景技术】
[0002] 在乳胶漆中，某些助剂（特备是纤维素类衍生物）可能成为微生物的营养源。当 涂料被微生物污染，只要温度、湿度等生长条件适宜时，微生物就会大肆繁殖，使涂料发霉 变质，粘度下降并且发臭，即所谓的罐内"腐败"。为了防止涂料在储存期间罐内腐败，需要 调漆阶段加入抗菌防霉剂，以达到罐内防腐的效果。
[0003] 目前常用杀菌成分为异噻唑酮啉酮类、释放甲醛类、苯丙咪唑类、取代芳烃类、有 机溴、以及二硫代氨基甲酸盐等。这类的杀菌剂杀菌是通过其自身的毒性使病菌和霉菌失 去活性，而达到抑菌的目的。这类杀菌剂对皮肤有强烈的刺激性，对去离子水体的生物有潜 在的危害，对PH敏感，不耐高温，而且因为是有机化合物，在使用过程会缓慢分解，从而失 效，此外有机的的抗菌防霉剂为小分子化合物，会发生迀移而失去抑菌防霉的效果。
[0004] 目前已经商品化的，安全性、耐热性、耐久性纳米银可以解决上述问题，但存在杀 菌迟效性以及因以银离子氧化生成氧化银或是经光催化变成金属银而使制品变黑的缺点， 此外这类无机的杀菌剂价格昂贵，在市面上推广有一定的阻力，主要运用在塑料的抗菌方 面。
[0005] 为了达到更有效的杀菌效果，同时解决因常规的有机抗菌剂的残留问题，某些带 有抗菌基团的聚合物应运而生。Franklin等人研究发现长链烷基的季铵盐基团具有很强的 抗菌性能。季铵盐具有广谱的抗菌作用和可聚合性，常被用作抗菌添加剂，用于合成抗菌复 合树脂，粘结剂等用途。本发明通过合成季铵盐的功能单体，这类功能单体含有可聚合的双 键，聚合之后将抗菌基团共聚在高聚物分子上，将这类乳液用在内墙乳胶漆上制备了具有 抗菌效果的乳胶漆。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种抗菌涂料及其制备方法，它通过添加具有抗菌功能的丙烯酸乳 液，不需要在调漆阶段添加抗菌防霉剂，不会对人体产生危害，而且价格低廉、抗菌效果好。
[0007] 本发明技术方案如下：
[0008] 抗菌涂料，所述的抗菌涂料由以下组分按照以下质量份配制而成：
[0009] (1) 去离子水 24. 5-34. 8份 (2) 增稠剂 0.5-0. 7份 (3) PH调节剂 0.1-0. 3份 (4) 分散剂 0.5-1份 (5) 润湿剂 0. 1-0. 2份 (6) 消泡剂 0.5-1份 (7) 钛白粉 10-20份 (8) 碳酸钙 20-30份 (9) 具有抗菌功能的丙烯酸乳液 20-30份 (10) 成膜助剂 0.8-1.5份 (11) 防冻剂 1-2. 5份。
[0010] 进一步地，所述的具有抗菌功能的丙烯酸乳液由以下组分按照以下质量份配制而 成：
[0011] 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 4. 4-9. 2份 二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯 0. 74-1份 甲基丙烯酸甲酯 15. 84-18. 72份 甲基丙烯酸异丁酯 21,58-25.5份 丙烯酸丁酯 12. 98-15. 34份 内烯酸 11. 1卜13. 56汾 上离/·水 60-70份 丨发剂 0,11-0.26份。
[0012] 进一步地，所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种。
[0013] 进一步地，所述的具有抗菌功能的丙烯酸乳液按照以下步骤配制而成：
[0014] 1)制备季铵盐抗菌单体：
[0015] 在反应器A中，加入份4. 4-9. 2份二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯，在室温及转 速为200-350rmp，缓慢滴加0. 74-1份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，滴加时间为0. 5-lh，滴加 完后再反应1. 5-2h，停止搅拌，得到季铵盐抗菌单体；
[0016] 2)制备具有抗菌功能的丙稀酸乳液：
[0017] 在反应器B中加入上述步骤1)制备的季铵盐抗菌单体、15. 84-18. 72份甲基丙烯 酸甲酯、21. 58-25. 5份甲基丙烯酸异丁酯、12. 98-15. 34份丙烯酸丁酯、11. 11-13. 56份丙 烯酸及60-70份去离子水，控制搅拌速率为1000-1500rmp，搅拌15-30min，得到单体预乳化 液，然后升温至75-85°C时，缓慢滴加0. 11-0. 26份引发剂，滴加时间为1. 5-2h，滴加完毕后 保温l-2h，即得到具有抗菌功能的丙烯酸乳液。
[0018] 进一步地，所述的增稠剂为纤维素、碱溶胀丙烯酸类或缔合型聚氨酯增稠剂中的 一种。
[0019] 进一步地，所述的PH调节剂为AMP-95或MA-95中的一种。
[0020] 进一步地，所述的润湿剂为非离子型表面活性剂或单官能团与油酰基环氧烷烃嵌 段共聚物润湿剂。
[0021] 进一步地，所述的分散剂为有机类琥珀磺酸盐、高分子分散剂聚甲基丙烯酸或丙 烯酸共聚分散树脂的一种。
[0022] 进一步地，所述的成膜助剂为醇酯-12 ;所述的防冻剂为乙二醇或丙二醇。
[0023] 进一步地，所述的抗菌涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0024] (1)控制搅拌速率为300-500rmp，在搅拌器中依次加入24. 5-34. 8份去离子水、 0· 5-0. 7份增稠剂及0· 1-0. 3份PH调节剂，搅拌5-10min;
[0025] (2)然后提高转速至800-1000r/min，依次加入0· 1-0. 2份润湿剂、0· 5-1份分散 剂、0. 5-1份消泡剂、10-20份钛白粉及20-30份碳酸钙，之后提高转速至1800-2000r/min， 搅拌 15-20min;
[0026] (3)最后，降低转速至1000-1200r/min，依次加入20-30份乳液、0· 8-1. 5份成膜助 剂及1-2. 5份防冻剂，搅拌10-15min后用200-300目过筛，即得到本发明产品。
[0027] 本发明的发明原理如下：
[0028] 本研究针对常规的小分子的杀菌剂的毒性以及迀移的问题，将具有抗菌功能单体 与丙烯酸类的单体共聚，降低了季铵盐的毒性同时提高了抗菌的活性以及稳定性。本发明 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯作为碱性单体与酸性单体二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯进 行酸碱中和，合成具有抗菌功效的季铵盐单体，这类单体除了具有可聚合的双键，参与丙烯 酸类单体的聚合，在纯丙乳液中引入季铵盐基团，提高乳液的抗菌防霉性，之后将乳液调制 内墙乳胶漆，无需添加小分子的有机抗菌防霉剂，避免带来环境污染。
[0029] 本发明与现有技术相比，有如下优点：
[0030] 1)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯进行酸碱中和， 合成具有抗菌功效的季铵盐单体，为液态，可以与丙烯酸类单体互溶，提高季铵盐单体在聚 合物中的含量。
[0031] 2)将季铵盐单体参与共聚，没有有害物质溶出，降低了季铵盐的毒性，提高其抗菌 防霉的稳定性。
[0032] 3)合成的季铵盐单体含有三个可聚合的双键，不仅参与丙烯酸类的单体共聚，也 参与交联，提高涂膜的耐性以及硬度。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合【具体实施方式】、实施例对本
【发明内容】
进行详细说明：
[0034] 抗菌乳液由下述重量配比的原料按照以下依序进行的步骤制备而成：
[0035] 甲基丙稀酸-·甲氣基乙醋 4. 4~~9. 2份 二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯 0. 74-1份 甲基丙烯酸甲酯 15. 84-18. 72份 甲基丙烯酸异丁酯 21.瑪-2S. 5份 丙烯酸丁酯 12. 98-15. 34份 丙烯酸 11,11-13. 56份 上离/·水 60-70份 发剂 （).11-0.26份
[0036] 所述的具有抗菌功能的丙烯酸乳液按照以下步骤配制而成：
[0037] 1)制备季铵盐抗菌单体：
[0038] 在反应器A中，加入份4. 4-9. 2份二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯，在室温及转 速为200-350rmp，缓慢滴加0. 74-1份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，滴加时间为0. 5-lh，滴加 完后再反应1. 5-2h，停止搅拌，得到季铵盐抗菌单体；
[0039] 2)制备具有抗菌功能的丙烯酸乳液：
[0040] 在反应器B中加入上述步骤1)制备的季铵盐抗菌单体、15. 84-18.