专利名称：一种竹炭净味抗菌乳胶漆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及功能性环保涂料领域，具体涉及一种竹炭净味抗菌乳胶漆及其制备方法。
背景技术：
乳胶漆具有施工方便，颜色多样的特点，在国内的内墙装饰中占统治地位，其市场份额超过80%。但是常规乳胶漆不具有抗菌作用，在医院，儿童房间容易因为细菌吸附在墙体上，人不小心跟墙体接触就容易沾染上细菌，从而对身体产生危害。目前市面上的常见的抗菌乳胶漆一般采用有机抗菌剂CMIT/MIT/有机溴的复合物，或者无机的银离子抗菌剂，有机抗菌剂CMIT/MIT/有机溴的复合物对PH敏感，添加量大，毒性相对较大大，对人畜有刺激性，而添加无机的银离子抗菌剂价格高，但是活性低，对环境要求苛刻。竹炭是竹材在高温、缺氧(或限制性的通入氧气)的条件下，使竹材受热分解而得到的固体物质，竹炭内部形成各类孔隙，具有微孔、中孔和大孔，因而竹炭具有一定的比表面积，使它对多种有害气体具有很好的吸附能力。而在制备竹炭的同时，还可以得到一种用途广泛的液体产物-竹醋液。竹醋液含有200多种有机化合物，能够对硫化物、氢化物、甲醇、苯、酚等有害化学物质起到吸收、分解异味和消臭作用。对大肠杆菌等有害细菌具有有效杀灭作用，并且纯天然无毒。关于竹炭及竹醋液在农业生产、医疗卫生、食品加工、污水治理方面的应用有不少文献提到，由张文标博士主编的《竹炭竹醋液的生产与应用》对竹炭及竹醋液的生产和应有详尽的介绍，特别介绍了竹醋液在农业生产、医疗卫生、食品加工、污水治理方面的应用极其应用前景；李忠琴等在海峡药学2003(06)关于《竹醋液抗致病性真菌的活性研究》一文就提到竹醋液具有较好的吸附有害物质，和杀灭有害病菌的作用。并且在化妆品，洗衣液等方面有应用。关于竹炭在乳胶漆中的应有也有不少厂家做过尝试，但一直不能很好解决竹炭粉在乳胶漆中的分散问题，无法发挥竹炭的多孔吸附效。而竹炭液在乳胶漆中的使用，又很难控制竹醋液的挥发问题，随着乳胶漆的干燥，竹炭液很快从乳胶漆中挥发出来丧失了作用。发明人经过大量的试验，发现采用高温炭化高山竹炭获得竹炭溶液(竹醋液)，利用其亲油疏水的性质，在搅拌下使竹醋液渗透至聚合物纳米空心微球内部，形成包埋结构， 通过包埋作用，在乳胶漆干燥挥发时，阻止了竹醋液随水分一起挥发。上述空心微球包埋技术已经在专利201010623661. 1公开，发明人在研究中发现，当在该乳胶漆中添加一定的阴离子表面活性剂，取得了意料不到的效果，因此申请了本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种竹炭净味抗菌乳胶漆及其生产方法。
本发明提供的一种竹炭净味抗菌乳胶漆，由以下重量份的成分组成水性树脂 120 450份，消泡剂2 6份，防腐剂1 4份，分散剂3 10份，颜料100 300，填料 100 400份，增稠剂1 10份，流平剂1 10份，纳米无机负离子助剂5 20份，纳米聚合物空心微球21 39份，竹醋液21 39份，水0 350份，阴离子表面活性剂1 10 份。本发明还提供一种竹炭净味抗菌乳胶漆，由以下重量份的成分组成水性树脂 150 350份，消泡剂2 4份，防腐剂1 2份，分散剂5 8份，颜料100 250，填料 150 350份，增稠剂5 8份，流平剂3 6份，纳米无机负离子助剂8 15份，纳米聚合物空心微球M 38份，竹醋液M 38份，水150 350份，阴离子表面活性剂2 8份。本发明还提供一种竹炭净味抗菌乳胶漆，由以下重量份的成分组成水性树脂 330份，消泡剂3份，防腐剂1. 5份，分散剂6份，颜料250，填料150份，增稠剂6份，流平剂 6份，纳米无机负离子助剂15份，纳米聚合物空心微球38份，竹醋液38份，水150. 5份，阴离子表面活性剂6份。其中所述水性树脂为聚乙烯-丙烯酸酯乳液和聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液，上述两种树脂中合成物中壳核结构，利用水为外增塑剂，不需要添加任何成膜助剂即能较好成膜， 采用特殊的保护胶体，具有优异的抗冻融性，不需要添加防冻剂，并且在合成的时候经过三次真空隔膜净化处理，游离单体极少，气味清淡。所述消泡剂选自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类或矿物油基类中的两种的混合物。所述防腐剂选自2-(4-噻唑基)苯并咪唑、甲基异丙基异噻唑啉酮或有机溴合成物。所述分散剂选自聚丙烯酸钠盐类、改性聚丙烯酸溶液类或改性聚羧酸盐类。所述颜料为金红石型钛白粉；所述填料选自煅烧高岭土、重质碳酸钙、硅藻土、滑石粉、硅灰石或沉淀硫酸钡中的两种或多种的混合物。所述增稠剂为纳米气相二氧化硅或羟乙基纤维素。所述流平剂选自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液或聚硅氧烷-聚醚共聚物。所述纳米无机负离子助剂为纳米稀土元素混合物。该产品利用稀土元素价态变化过程中转移的电子激活并参与光化反应，降低水分子缔和度，促进羟基自由基产生。由于羟基自由基具有很强的氧化能力，可分解有机物，从而可使室内甲醛和挥发性有机物(VOC) 等活性气体分解。所述纳米聚合物空心微球为聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒径为 50-150nm，其纳米级的细小的规则而均勻的孔隙率可以有效吸附甲醛，VOC等极性物质。所述阴离子表面活性剂的主要成分为丙烯基聚氧乙烯醚硫酸铵，不含APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)，通过向纳米聚合物空心微球、竹醋液的混合液中加入所述阴离子型表面活性剂可以提高竹醋液在纳米聚合物空心微球的溶出效果，增加了竹醋液的量，提高了抗菌效果。所述竹醋液，可以在市场上直接购买，目前市场上具有较多供应竹醋液的厂家，需优选色浅透明，气味清谈的优质竹醋液。该物质是在竹材烧炭的过程中，收集竹材在高温分解中产生的气体，并将这种气体在常温下通过冷却、沉淀、过滤、蒸馏、吸附过滤的方法进行处理，除去杂质，得到纯净透明的液体，具有较好除臭抗菌作用。本发明还提供竹炭净味抗菌乳胶漆的制备方法，包括如下步骤1)将纳米聚合物空心微球、竹醋液按重量比1 1的比例混合均勻，加入阴离子表面活性剂，搅拌M小时，使竹醋液渗透至空心微球内部，备用；2)将水、防腐剂、湿润分散剂和消泡剂混合，搅拌均勻；3)加入颜料和填料，真空状态下高速分散到50微米以下；4)加入水性树脂，纳米负离子助剂，流平剂，增稠剂，搅拌均勻，然后加入第一步做的备用混合液，送检。本发明竹炭净味抗菌乳胶漆适用于刷涂，滚涂和喷涂，涂装施工时，可根据具体情况加入适量的水调节粘度。本发明提供的竹炭净味抗菌乳胶漆的功能原理及优点是1)采用高温炭化高山竹炭获得竹炭溶液(竹醋液)，利用其亲油疏水的性质，在搅拌下使竹醋液渗透至聚合物纳米空心微球内部，形成包埋结构，通过包埋作用，在乳胶漆干燥挥发时，阻止了竹醋液随水分一起挥发，同时使用阴离子表面活性剂增加了纳米空心微球中的竹醋液含量；2)纳米聚合物空心微球为聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒径为 50-150nm，其纳米级的细小的规则而均勻的孔隙率可以有效吸附房间中有害物质，利用复合无机纳米负离子助剂稀土元素在温度和湿度变化时价态发生变化，强化了包覆于聚合物纳米空心微球内部竹醋液的释放效率。竹醋液从包埋结构中释放出来，利用竹醋液的活性加强激活纳米负离子除甲醛助剂中稀土元素价态变化，利用稀土元素价态变化过程中转移的电子激活并参与光化反应，降低水分子缔和度，促进羟基自由基产生；由于羟基自由基具有很强的氧化能力，可分解有机物，对各种有害病菌有很好杀灭作用。因为竹醋液被包覆在纳米聚合物空心微球的空腔中，通过复合无机纳米负离子助剂稀土元素在温度和湿度变化时价态发生变化来控制竹醋液的挥发速率，能够较长时间发挥竹醋液的作用；3)本产品采用特殊的壳核结构苯乙烯-丙烯酸酯乳液，利用水为外增塑剂，不需要添加任何成膜助剂即能较好成膜，采用特殊的保护胶体，具有优异的抗冻融性，不需要添加防冻剂，并且在合成的时候经过三次真空隔膜净化处理，游离单体极少，气味清淡，用该乳液配置的本产品涂刷后不需要长时间通风“晾”房，可以做到当天涂刷，隔天入住，大大缩短入住时间；4)本发明竹炭净味抗菌乳胶漆及其制备方法具有以下有益效果本发明的竹炭净味除甲醛乳胶漆可以涂装在墙面和木材上，漆膜具有气味清淡，VOC低，遮盖力好，附着力良好，耐洗擦等特点，同时能有效杀灭房间涂刷墙面接触的有害病菌，且成本低，施工性好， 环保性能佳，是一款将装饰性、功能性、环保性三大主题完美融合的产品。本发明的优点在于，漆膜环保无毒，且在效果上具有可持续性；5)与201010623661. 1专利相比，本发明使用了阴离子表面活性剂，从纳米空心微球与竹醋液按照3 1变成了 1 1的比例，增加了纳米空心微球中的竹醋液含量，同时， 发明人意外的发现，本发明提供的乳胶漆具有抗菌效果，效果明显优于201010623661. 1。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，不应用来限制本发明的范围。下面对各种原料的采购情况是为了说明本发明的原料具有可得性，而不能对本发明的成分做限定所述水性树脂为聚乙烯-丙烯酸酯乳液和聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液，本发明采用的水性树脂可选自德国巴斯夫的聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液EC0560，固体含量在48士 1 %，玻璃化温度为0°C，最低成膜温度为_2°C，pH为7 9，比重为1. 06g/ml。或者上海巴德富有限公司的聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液RS-936W，固体含量在48. 5 士 1 %，玻璃化温度为1°C，最低成膜温度为-0°C，pH为7 9，比重为1.05g/ml。其合成物中壳核结构，利用水为外增塑剂，不需要添加任何成膜助剂即能较好成膜，采用特殊的保护胶体，具有优异的抗冻融性， 不需要添加防冻剂，并且在合成的时候经过三次真空隔膜净化处理，游离单体极少，气味清淡。所述消泡剂选自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类或矿物油基类中的两种，可采用美国科宁公司的AlO (纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类)、科宁公司的SN-154(聚丙二醇类)、采用德国毕克化学(亚太) 私人有限公司生产的BI024 (聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类)、采用深圳市海川化工有限公司生产的R)amSter309A (矿物油基类)。所述防腐剂选自2-(4-噻唑基)苯并咪唑、甲基异丙基异噻唑啉酮或有机溴合成物，如科莱恩公司的Nipacide GSF (有机溴合成物)，该产品高效广谱，不含甲醛，符合EN71 的要求。所述分散剂选自聚丙烯酸钠盐类、改性聚丙烯酸溶液类或改性聚羧酸盐类。可采用市售产品，如深圳市海川化工有限公司生产的Hydropalat 640A(聚丙烯酸钠盐类)、可采用德国迪高化工有限公司生产的TEGO Dispers750ff(改性聚丙烯酸溶液类)、可采用德国巴斯夫化工有限公司生产的Sokalan PA30CL(改性聚羧酸盐类)。所述颜料为金红石型钛白粉；所述填料选自煅烧高岭土、重质碳酸钙、硅藻土、滑石粉、硅灰石或沉淀硫酸钡中的两种或多种。所述增稠剂为纳米气相二氧化硅类或羟乙基纤维素。例如深圳纳诺科技发展有限公司生产的纳米气相二氧化硅粉体、浙江宇达化工有限公司的纳米气相二氧化硅粉体，也可以采用亚跨龙的羟乙基纤维素250MBR。所述流平剂选自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液或聚硅氧烷-聚醚共聚物类。例如罗门哈斯的流平剂RM_2020(聚硅氧烷-聚醚共聚物型)通用性好，不含ΑΡΕ0，不含有机溶剂。所述纳米无机负离子助剂为能释放负氧离子的纳米稀土元素混合物。如北京天之岩化工有限公司的TZY-02复合纳米无机负离子助剂或者北京朗偌化学有限公司的RN-088 复合纳米无机负离子除甲醛助剂等。所述纳米聚合物空心微球为聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒径为 50-150nm，其纳米级的细小的规则而均勻的的孔隙率可以有效吸附甲醛，VOC等极性物质。例如可为深圳市德方纳米科技有限公司的产品。所述阴离子表面活性剂，主要成分为丙烯基聚氧乙烯醚硫酸铵。购自科莱恩化工 (中国)有限公司。所述竹醋液优选色浅透明，气味清谈的竹醋液，购自浙江省遂昌名康炭业有限公司的产品。实施例1 竹炭净味抗菌乳胶漆1、组分巴斯夫苯乙烯-丙烯酸酯乳液EC0560 330g,科宁消泡剂SN-1541. 5g，科宁消泡剂 A-IO 1. 5g，科莱恩防腐剂 Nipacide GSF 1. 5g，迪高分散剂 TEGO Dispers750ff 6g，颜料杜邦金红石型钛白粉R_706250g，填料重质碳酸钙120g，填料煅烧高岭土 30g，纳诺纳米气相二氧化硅粉体6g，罗门哈斯流平剂RM-20206g，TZY-02纳米无机负离子助剂15g，聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球38g，竹醋液38g，水150. 5g，阴离子表面活性剂6g。2、制备方法1)将聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球、竹醋液混合均勻，加入阴离子表面活性剂，搅拌Mh，使竹醋液渗透至空心微球内部，备用；2)将水、科莱恩防腐剂Nipacide GSF、迪高分散剂TEG0Dispers750W和科宁消泡剂A-IO混合，搅拌均勻；3)加入颜料杜邦金红石钛白粉和填料重质碳酸钙，真空状态下高速分散到50微米；4)加入巴斯夫苯乙烯-丙烯酸酯乳液EC0560，TZY_02，罗门哈斯流平剂冊_2020， 纳米气相二氧化硅类，搅拌均勻；5)加入第一步做的备用混合液，搅拌均勻，送检。3、对实施例1制备的竹炭净味抗菌乳胶漆进行检测，其主要质量技术指标及结果如表1 表1 主要质量技术指标
权利要求
1.一种竹炭净味抗菌乳胶漆，其特征在于，该乳胶漆由以下重量份的成分组成水性树脂120 450份，消泡剂2 6份，防腐剂1 4份，分散剂3 10份，颜料100 300， 填料100 400份，增稠剂1 10份，流平剂1 10份，纳米无机负离子助剂5 20份，纳米聚合物空心微球21 39份，竹醋液21 39份，水0 350份，阴离子表面活性剂1 10份。
2.根据权利要求1所述的乳胶漆，其特征在于，该乳胶漆由以下重量份的成分组成水性树脂150 350份，消泡剂2 4份，防腐剂1 2份，分散剂5 8份，颜料100 250， 填料150 350份，增稠剂5 8份，流平剂3 6份，纳米无机负离子助剂8 15份，纳米聚合物空心微球M 38份，竹醋液M 38份，水150 350份，阴离子表面活性剂2 8份。
3.根据权利要求1所述的乳胶漆，其特征在于，该乳胶漆由以下重量份的成分组成水性树脂330份，消泡剂3份，防腐剂1. 5份，分散剂6份，颜料250，填料150份，增稠剂6份， 流平剂6份，纳米无机负离子助剂15份，纳米聚合物空心微球38份，竹醋液38份，水150. 5 份，阴离子表面活性剂6份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的乳胶漆，其特征在于，所述水性树脂为聚乙烯-丙烯酸酯乳液和聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液
5.根据权利要求1-3任一项所述的乳胶漆，其特征在于，所述消泡剂选自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类或矿物油基类中的两种的混合物；所述分散剂选自聚丙烯酸钠盐类、改性聚丙烯酸溶液类或改性聚羧酸盐类。
6.根据权利要求1-3任一项所述的乳胶漆，其特征在于，所述颜料为金红石型钛白粉； 所述填料选自煅烧高岭土、重质碳酸钙、硅藻土、滑石粉、硅灰石或沉淀硫酸钡中的两种或多种的混合物；所述流平剂选自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液或聚硅氧烷-聚醚共聚物类。
7.根据权利要求1-3任一项所述的乳胶漆，其特征在于，所述阴离子表面活性剂的主要成分为丙烯基聚氧乙烯醚硫酸铵。
8.根据权利要求1-3任一项所述的乳胶漆，其特征在于，所述纳米无机负离子助剂为纳米稀土元素混合物。
9.根据权利要求1-3任一项所述的乳胶漆，其特征在于，所述纳米聚合物空心微球为聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球，其粒径为50-150nm。
10.一种制备权利要求1-9任一项所述的乳胶漆的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤1)将纳米聚合物空心微球、竹醋液按重量比1 1的比例混合均勻，加入阴离子型表面活性剂，搅拌20-30小时，使竹醋液渗透至空心微球内部，备用；2)将水、防腐剂、湿润分散剂和消泡剂混合，搅拌均勻；3)加入颜料和填料，真空状态下高速分散到50微米以下；4)加入壳核结构水性树脂、纳米负离子助剂、流平剂、增稠剂，搅拌均勻，加入第一步做的备用混合液，送检。
全文摘要
本发明提供了一种竹炭净味抗菌乳胶漆及其制备方法，该乳胶漆由以下重量份的成分组成水性树脂120～450份，消泡剂2～6份，防腐剂1～4份，分散剂3～10份，颜料100～300，填料100～400份，增稠剂1～10份，流平剂1～10份，纳米无机负离子助剂5～20份，纳米聚合物空心微球21～39份，竹醋液21～39份，水0～350份、阴离子表面活性剂1～10份。本发明提供的乳胶漆可以涂装在墙面和木材上，具有气味清淡，VOC低，遮盖力好，附着力良好，耐洗擦等特点，同时具有高效广谱安全的杀菌抗菌效果。
文档编号C09D5/02GK102277044SQ201110195429
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者胡中源, 陈寿生 申请人:北京展辰化工有限公司