专利名称：：高耐磨、防静电抗菌涂料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种油性涂料，特别是涉及一种高耐磨、防静电抗菌涂料。技术背景市场常见的传统油漆(油性涂料)是天然树脂或合成树脂为基料，再加入各种颜料、各种填料、助剂溶剂经机嫩卩工制造而成。有些树脂的耐磨性差及一些在使用环境中存在磨擦，使用常常造成漆膜磨损，而失去功能；另一方面，因高分子材料多为绝缘性材料，在干燥环境中常常会产生静电，带来较大的危害，甚至危险；再因环境湿热环境等会造成漆膜的酶菌丛生。油性涂料多用于机械设备及金属制品/构件及管道、iiV路面和木器等等的保护及装饰，在使用中会产生运动磨擦及承受不同介质的冲击。漆膜表面在受到长期的磨擦及冲击，会造成磨损、脱落，而失去对基材的保护及装饰，影响其质量及寿命。有时其表面的修复难度会很大(如管道内壁等)，其费用很高。目前，用于提高涂料耐磨性主要技术有(l)添加无机填料通过改善涂料的硬度和/或润滑性以提高其耐磨性，如JP63227672"Abrasion-resistantcoatingcompositionscontainingaluminaspheres"等中描述的应用氧化铝微球(M203);杨军等用二硫化钼、氧化铝等无机±真料制备高耐磨环氧树脂涂料"E-20环氧树脂耐磨涂料的研制"(中国涂料.2006，(3):27-29);马海华等人在"耐磨复合材料涂料研究与发展，(材料科学与工程.1995,13(2):34-37)—文中介绍了氧化钛、氧化锡、氧化铁、氧化铬及刚玉对环氧树脂涂层耐磨性的影响；CN1687256A"—种防腐耐磨涂料"中用氟树脂和陶瓷微粉同时改善涂料的硬度和润滑性，以提高其耐磨性。(2减膜树脂的改性如张微等人用聚氨酯预聚体改性环氧涂料的耐磨性"改性环氧树脂涂料的制备与性能研究，(上海涂料.2002，42③:4-7);沈丽霞等人用聚硫橡胶改性制备了耐磨涂料"改性环氧树脂涂料的研帝U与应用"(四川化工与腐蚀控制.2002，3(5)18-20)。(3)有机-无机杂化，即通过溶胶-凝胶方法制备有机-无机杂化的耐磨涂料，如；EP604677-1994"Silica-contaningsiloxane-coatedshapedarticlesandtheirmanufecture"描述的用硅胶和硅氧烷共水解和縮聚，制备有机-无机杂化的耐磨涂茅斗；JP06287470-1994"Abrasion-resistantacrylicpolyurethanecoatingcomposition，，用硅溶胶、含异氰酸酯硅垸偶联剂和含羟基多宫能团丙烯酸酯制备了聚氨酯丙烯酸酯杂化耐磨涂料等。为涂料抗静电性主要手段是添加导电性成分，可有效地排出累积的电荷。如CN1147552C是采用云母导电粉的方法，制备了聚氨酯防静电涂料；CN1085927用铝粉制聚氨酯防静电涂料；CN101260277A用导电粉制丙烯酸聚氨酯防静电涂料；CN1184267C用导电碳黑制得了丙烯酸、环氧树脂、聚酯和聚氨酯抗静电清漆；林莉萍(材料与表面处理.2001，(7):47-48)则采用S-l、ASA-150、ASB-2、ASB-5等有机抗静电剂研发了硝基清漆。赋予涂料抗菌功能主要是通过添加抗菌剂的方法。如CN101250344A中使用了三氯生和吡啶硫酮抗菌剂，制备了水性抗菌涂料；CN1436820A中提出用市售的以磷酸盐系、硅酸盐系、氧化物系无机材料为载体的银、铜、锌金属离子为抗菌成分添加到市售建筑涂料中制备抗菌涂料；CN100355839C发明是用钛白粉和T-ZnO晶须氧化硅抗菌剂制备的抗菌涂料；邵青等人曾详尽地综述了抗菌涂料研究新进展(材料导报.2008,22(3):60-62，71)，描述了天然抗菌剂、有机类抗菌剂及无机类抗菌剂。无机类抗菌剂包括汞、银、铜、锌及其化合物与无机载体结合的制剂。这些努力在各自解决的涂料功能要求方面是比较有效的，如涂料的抗菌功能或抗静电性或耐磨性方面，但分别采用的是专用的功能性添加剂或改性单功能的方法，没有综合性地同时解决涂料的耐磨、防静电及抗菌性问题。另一方面讲，即使解决了单功能性问题，也存在着工艺复杂或成本核算或"牺牲"/降低一些涂料基本性能或改善功能性不显著的问题。楚珑晟等在"ZnOT-ZnO晶须复合抗菌剂的研究"(材料导报.2003，17(6):84-85:79)中，谈到用四针状ZnO晶须与钠米氧化锌及钠米氧化锌钛复合抗菌剂用于树脂母料的制备，如低密聚乙烯等塑料。本发明人也曾发明了"高耐磨、抗静电型聚氨酯材料"(ZL2005100458985)专禾U。但均未涉及四脚状ZnO晶须在涂料中起到耐磨、防静电及抗菌性综合功能的作用。
发明内容本发明目的是提供一种高耐磨、防静电抗菌油性涂料，由天然树脂或合成树脂为基料，再加入各种颜料、填料、经分散和偶联处理的四脚状氧化锌(T-ZnO)晶须、各种添料、助剂溶剂经机械加工制造而成。本发明的目的^1过以下技术方案实现的高耐磨、防静电抗菌涂料，由天然树脂或合成树脂为基料，再加入颜料、填料、经分散和偶联处理的四脚状氧化锌T-ZnO晶须、添料、助剂溶剂经机械加工制造而成；T-ZnO晶须规整度>90%、T-ZnO晶须脚长径比16~20、脚长4050/mi，T-ZnO晶须用量是油漆总量的重量分数的5%。~5%。所述的高耐磨、防静电抗菌涂料，经分散和偶联处理的四脚状氧化锌T-ZnO晶须，所用分散剂是乙醇或醇类或硬脂酸或有机酸类；所用分散方法是超声波法；所用分散剂的量为T-ZnO晶须用量的重量分数的10~300%。所述的高耐磨、防静电抗菌涂料，经分散和偶联处理的四脚状氧化锌T-ZnO晶须，所用偶联剂是硅垸类偶联剂或钛酸酯类偶联剂；所用分散方法是超声波法，所用偶联剂的量为T-ZnO晶须用量的重量分数0.1~5%。本发明的优点与效果是本发明与对应的同类油漆相比，其制备工艺独特、简单，品质优异，具有较强的附着力、优异的防腐性能及力学性能，且制备成本不高于相应油漆。具体实施方式本发明以天然树脂或合成树脂为基料，再加入各种颜料、经分散和偶联处理的T-ZnO晶须、各种填料、助剂溶剂按常规油漆制备法，即经机械加工制造而成。(1)将T-ZnO晶须(T-ZnO晶须规整度>90%、T-ZnO晶须脚长径比16~20、脚长405Qwm)，用其重量分数10~300%的水、乙醇等醇类和硬脂酸等有机酸类分散剂用超声波法预分散；再将预分散好的T-ZnO晶须用0.1~5%重量分数的硅垸类偶联剂或钛酸酯类偶联剂，用超声波法偶联处理。最终为糊状原料。(2)按颜色要求，将颜料混合、研磨作成色桨。(3)按配方将各种添料和颜料混合、研磨、过滤作成干粉料浆。(4)将基料(天然树脂或合成树脂)、T-ZnO晶须糊、色浆和干粉料桨按比例加到混合设备中混合均匀，再在研磨设备上研磨，然后在调漆罐中进行调漆，调到要求的颜色及粘度等指标。(5)最后，粗产品经过滤、检验合格后，包装成为最终色漆产品。下面结合实例对本发明作进一步的详细描述。制备一种T-ZnO晶须快干改性醇酸树脂磁漆。将化学法制备的T-ZnO晶须5%。(重量分数)倒到其2倍重量数的石油醚中搅拌5分钟后，在超声波仪中分散10分钟，在蒸馏瓶中将石油醚蒸馏出。用T-ZnO晶须体积的l倍的石油醚将T-ZnO晶须重量的1%硅烷偶联剂KH-550溶解后，将分散好的T-ZnO晶须倾倒其中简单搅拌后，在超声波仪中偶联处理10分钟，得到T-ZnO晶须糊。按改性醇酸树脂漆配方的用量比例，将60份的改性醇酸树脂(基料)、T-ZnO晶须糊、预先经混合、研磨、过滤好的着色和体质颜料(21份)、添料(6份)及溶剂200号溶剂油(12份)一并在混合罐中混合，再经三辊研磨机研磨，直至细度=20^111后，倒入调漆罐。再按要求调整颜色;用部分溶剂将粘度调整到规定范围内。再过滤，检验合格后包装，入库。漆及漆膜的物性按对应国标进行检验。比较例1:除不添加T-ZnO晶须外，其它完全同实施例l，制备一种快干改性醇酸树脂磁漆。漆及漆膜的物性按对应国家标准进行检验，表1为实施例1的高耐磨防静电抗菌涂料与比较例1的常规漆的各项技术指标。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>耐烃性(23°C，48h)GB/T1734-93不起泡、不脱落，允许喊失光耐乙醇性(48h)GB/T1734>91不起泡、不脱落，允许B^失光耐盐雾性(120h，级)'GB/T1771-9111耐磨性(500g-500转)GB1768-79(89)2mg21mg电阻率(O/cm)GB/T1410-20061081014抗菌性(抗细菌率％)GB/T21866-2008=99.950a.在较高硬度下，柔韧性达lmm，表明其好于GB的最佳柔韧性；b.GB中附着力是在23l3/mi测定，实际测定在>30/01，附着力<1级；c.常规漆为24h;d.常规漆为48h。实施例2:制备一种T-ZnO晶须铁红醇酸底漆。将化学法制备的T-ZnO晶须5%(重量分数)倒到其2倍重量数的乙醇中搅拌5分钟后，在超声波仪中分散10分钟，在蒸馏瓶中将乙醇蒸馏出。用T-ZnO晶须体积的1倍的丙酮将T-ZnO晶须重量的1%钛酸酯402#偶联剂溶解后，将分散好的T-ZnO晶须倾倒其中简单搅拌后，在超声波仪中偶联处理10分钟，得到T-ZnO晶须糊。按改性醇酸树脂漆配方的用量比例，将40份的改性醇酸树脂(基料)、T-ZnO晶须糊、预先经混合、研磨、过滤好的铁红颜料(20份)和体质颜料(21份)、添料(6份)及溶剂(12份)一并在混合罐中混合，再经三辊研磨机研磨，直至细度-35^m后，倒入调漆罐，用部分溶剂将粘度调整到规定范围内。再过滤，检验合格后包装，入库。漆及漆膜的物性按对应国标进行检验。表2T-ZnO晶须铁红醇酸底漆物性指标。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>容器中状态无硬块，易繊粘度(s)70细度(/mi)35硬度0.76冲击，(kg.cm)50干燥时间(min/120。C)10(表)/15(实)柔韧性(mm)a<1附着力(级)b<1耐tK性(23°C，96h)不起泡、不脱落，允许瞎失光耐盐7K性(23°C，96h)不起泡、不脱落，允许鹏失光耐烃性(48h)不起泡、不脱落，允许棘失光耐乙醇性(48)不起泡、不脱落，允许瞎失光耐盐雾性(120h，级)1耐磨性(500g-500转)2mg电阻率(O/cm)107抗菌性(抗细菌率％)=99.9a.在较高硬度下，柔韧性达lmm，表明其好于GB的最佳柔韧性；b.GB中附着力是在23l3^m测定，实际测定在〉30/mi，附着力<1级。权利要求1.高耐磨、防静电抗菌涂料，其特征在于高耐磨、防静电抗菌涂料由天然树脂或合成树脂为基料，再加入颜料、填料、经分散和偶联处理的四脚状氧化锌T-ZnO晶须、添料、助剂溶剂经机械加工制造而成；T-ZnO晶须规整度>90％、T-ZnO晶须脚长径比16～20、脚长40～50μm，T-ZnO晶须用量是油漆总量的重量分数的5‰～5％。2.根据权利要求1所述的高耐磨、防静电抗菌涂料，其特征在于经分散和偶联处理的四脚状氧化锌T-ZnO晶须，所用分散剂是乙醇或醇类或硬脂酸或有机酸类；所用分散方法是超声波法；所用分散剂的量为T-ZnO晶须用量的重量分数的10~300%。3.根据权利要求1所述的高耐磨、防静电抗菌涂料，其特征在于经分散和偶联处理的四脚状氧化锌T-ZnO晶须，所用偶联剂是硅垸类偶联剂或钛酸酯类偶联剂；所用分散方法是超声波法，所用偶联剂的量为T-ZnO晶全文摘要高耐磨、防静电抗菌涂料，涉及一种油性涂料，高耐磨、防静电抗菌涂料由天然树脂或合成树脂为基料，再加入颜料、填料、经分散和偶联处理的四脚状氧化锌T-ZnO晶须、添料、助剂溶剂经机械加工制造而成；T-ZnO晶须规整度＞90％、T-ZnO晶须脚长径比16～20、脚长40～50μm，T-ZnO晶须用量是油漆总量的重量分数的5‰～5％。本发明与对应的同类油漆相比，其制备工艺独特、简单，品质优异，具有较强的附着力、优异的防腐性能及力学性能，且制备成本不高于相应油漆。文档编号C09D7/12GK101397414SQ200810228379公开日2009年4月1日申请日期2008年10月29日优先权日2008年10月29日发明者陈尔凡申请人:沈阳化工学院