一种抗菌抑菌水性金属涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抗菌涂料技术领域，尤其涉及一种抗菌抑菌水性金属涂料。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的飞速发展，金属表面的防腐越来越受到各行各业的高度重视，采用涂料涂覆防腐是一种既经济又有效的方法。防止金属腐蚀的方法有很多，如采用电镀和阴极保护，造成了排放污染，不利于环境保护;还有在使用耐腐蚀合金，虽起到防腐作用，但工程造价达。经过实践证明，采取涂料层防护是最有效最经济普遍的方法。
[0003]但是现有的金属涂料存在一定程度的缺陷，涂料的功能不全面，耐水性不强，容易发泡碎裂，杀菌功能不完善，现有涂料的功能不能够满足人们的需求。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌抑菌水性金属涂料，杀菌抑菌效果优异，而且具有优秀的耐水、耐热、耐拉伸性能，同时韧性和强度高，附着力强。
[0005]本发明提出的一种抗菌抑菌水性金属涂料，其原料按重量份包括:杀菌聚氨酯80?90份，水性酚醛树脂15?18份，水性醇酸树脂9?12份，气相白炭黑3?4份，硅藻土 15?18份，沸石粉22?25份，沉淀硫酸钡13?16份，甲基异噻唑啉酮1.5?2.5份，苯扎溴铵1?1.8份，消泡剂1?2份，分散剂1?2份，平流剂2?3份，颜料5?8份。
[0006]优选地，杀菌聚氨酯的制备方法如下:将醛酮树脂加入丙酮中溶解得到第一物料；将聚己内酯二元醇和聚四氢呋喃升温，保温，接着真空脱水得到第二物料;将第一物料、第二物料和改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯混合后，通入N2保护，升温，保温，然后降温，加入乙二醇、2_(羟基甲基)苯硼酸半酯、三羟甲基丙烷和丙酮，再加入邻苯基苯酚钠，升温，保温得到第三物料;将第三物料降温后，再滴加含三乙醇胺和双(2-羟丙基)苯胺的混合溶液，升温，保温得到第四物料;将第四物料进行中和后，再加水进行乳化分散，真空蒸馏后，再加入月桂酸酞菁锌搅拌均匀得到杀菌聚氨酯。
[0007]优选地，杀菌聚氨酯的制备方法如下:将醛酮树脂加入丙酮中溶解得到第一物料；将聚己内酯二元醇和聚四氢呋喃升温至82?85°C，保温3?4h，接着真空脱水得到第二物料;将第一物料、第二物料和改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯混合后，通入N2保护，升温至87?90°C，保温1.5?3.5h，然后降温至42?45°C，加入乙二醇、2-(羟基甲基)苯硼酸半酯、三羟甲基丙烷和丙酮，再加入邻苯基苯酚钠，升温至93?96°C，保温0.8?l.lh得到第三物料;将第三物料降温至39?42°C后，再滴加含三乙醇胺和双(2-羟丙基)苯胺的混合溶液，升温至77?80°C，保温45?50min得到第四物料;将第四物料进行中和后，再加水进行乳化分散，真空蒸馏后，再加入月桂酸酞菁锌搅拌均匀得到杀菌聚氨酯。
[0008]优选地，杀菌聚氨酯的制备方法如下:按重量份将9?12份醛酮树脂加入丙酮中溶解得到第一物料;将15?18份聚己内酯二元醇和28?31份聚四氢呋喃升温，保温，接着真空脱水得到第二物料;将第一物料、第二物料和19?22份改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯混合后，通入N2保护，升温，保温，然后降温，加入10?13份乙二醇、4?6份2-(羟基甲基)苯硼酸半酯、15?18份三羟甲基丙烷和丙酮，再加入1?1.5份邻苯基苯酚钠，升温，保温得到第三物料;将第三物料降温后，再滴加含2?3份三乙醇胺和4?6份双(2-羟丙基)苯胺的混合溶液，升温，保温得到第四物料;将第四物料进行中和后，再加300?330份水进行乳化分散，真空蒸馏后，再加入1?1.2份月桂酸酞菁锌搅拌均匀得到杀菌聚氨酯。
[0009]丙酮在杀菌聚氨酯的制备过程中起到溶剂的作用，无需限定用量。
[0010]优选地，杀菌聚氨酯制备方法中的改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯按如下步骤进行制备:按重量份将100?103份环己烷二亚甲基二异氰酸酯和2.6?2.9份磷酸三丁酯混合后，升温，保温，接着减压蒸馏，冷却后进行熟化得到改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯。
[0011]优选地，杀菌聚氨酯制备方法中的改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯按如下步骤进行制备:按重量份将100?103份环己烷二亚甲基二异氰酸酯和2.6?2.9份磷酸三丁酯混合后，升温至200?220°C，保温1?1.3h，接着减压蒸馏，冷却至73?76°C进行熟化得到改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯。
[0012]优选地，杀菌聚氨酯制备方法中的月桂酸酞菁锌按如下步骤进行制备:将四氨基酞菁锌、月桂酸和N，N-二甲基乙酰胺混合后，进行油浴加热，油浴加热的温度为132?135°C，油浴加热的时间为8?8.6h，油浴加热过程中不停搅拌，然后减压蒸馏，洗涤，离心，洗涤，干燥得到月桂酸酞菁锌。
[0013]优选地，月桂酸酞菁锌的制备过程中，四氨基酞菁锌和月桂酸的摩尔比为1?1.3:
5?6ο
[0014]Ν，Ν_二甲基乙酰胺在月桂酸酞菁锌的制备过程中起到溶剂的作用，无需限定用量。
[0015]四氨基酞菁锌的制备方法如下:将3.82g4-硝基邻苯二腈和l.0Og醋酸锌混合后放入圆底烧瓶中，向其中加入143mL无水硝基苯，充分搅拌后，加热到150°C，氮气保护下反应24h。反应完毕后，冷却到室温，向其中加入大量的甲醇，抽滤，洗涤至滤液无色为止，然后真空干燥，干燥后将固体刮下，用质量分数为10wt%的盐酸回流3h，抽滤，用水洗涤至滤液呈无色为止，真空干燥，再用质量分数为10的％的他0!1溶液回流3h，抽滤，用水洗涤至滤液呈无色为止，真空干燥，得到四硝基酞菁锌。将1.45g四硝基酞菁锌和7.25g无水硫化钠溶解在55mL水中，加热到50°C，氮气保护下反应5h。反应完毕后，降到室温，抽滤，用大量的水洗涤至滤液无色为止，真空干燥。干燥后的样品用柱层析法分离，所用硅胶为200?300目，石油醚(60?90)灌柱子，以N，N-二甲基甲酰胺为淋洗剂淋洗，收集，真空干燥，得到四氨基酞菁锌。
[0016]优选地，杀菌聚氨酯、甲基异噻唑啉酮和苯扎溴铵的重量比为85?88: 1.8?2.2:1.3 ?1.6。
[0017]本发明按常规工艺制备。
[0018]本发明将环己烷二亚甲基二异氰酸酯和磷酸三丁酯混合后，升温，使环己烷二亚甲基二异氰酸酯中-NC0基团在磷酸三丁酯的催化作用下发生缩合反应，两个异氰酸酯基团缩合生成碳化二亚胺基团(_N = C = N_)，所得改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯黏度低，为后续杀菌聚氨酯的制备做铺垫。本发明采用四氨基基酞菁锌和月桂酸制备月桂酸酞菁锌，其中四氨基基酞菁锌上的4个氨基分别与月桂酸上的羧基进行酰胺反应，形成酰胺键得到长烷链的月桂酸酞菁锌。
[0019]本发明采用改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯、醛酮树脂和月桂酸酞菁锌来制备杀菌聚氨酯，由于醛酮树脂具有饱和的环状结构，使其有高光泽、硬度、抗降解及耐候性，其分子链相当于聚氨酯中的硬段，促进聚氨酯中软段与硬段之间的微相分离程度的增加，提高杀菌聚氨酯的硬度和固化速度，醛酮树脂接入聚氨酯中，使乳液聚合物表面张力降低，低表面组分向外迀移，高表面能的向内迀移，醛酮树脂的疏水部分迀移到涂膜的表面，增加涂膜表面的致密度，提高涂层的耐水性;改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯在聚氨酯结构上引入长碳侧链基团，长碳侧链基团可以相互缠绕，使杀菌聚氨酯的黏度和断裂伸长率小，固化后涂膜的拉伸强度、硬度、韧性进一步提高，而其中的碳化二亚胺基团提高了杀菌聚氨酯的极性，提高了反应活性，提高反应速度和交联度，提高了杀菌聚氨酯的硬度和附着力，改性环己烷二亚甲基二异氰酸酯和醛酮树脂配合，使本发明成膜时亲油基向外对空气排布，亲水基向内排布，从