发明领域
本发明涉及一种喷漆材料，具体涉及一种抗菌能力强的喷漆材料，属于涂料领域。
背景技术：
油漆的一般成分包括：成膜物质、填料(颜填料)、溶剂、助剂等四部分组成。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”
油漆具有防腐、防水、防油、耐化学品、耐光、耐温等作用。物件暴露在大气之中，受到氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。在物件表面涂以涂料，形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。所以，保护作用是涂料的一个主要作用。
在现实应用领域，由于油漆本身性质及其所含有的成分，因此其对人类的身体健康有着极大的威胁。
技术实现要素：
本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种抗菌能力强、污染小的喷漆材料。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：一种喷漆材料，所述喷漆材料包括如下重量份数的组分：丙烯酸树脂：30-50份，羟基磷灰石：2-5份，纳米二氧化钛：5-10份，透辉石：5-8份，聚合桐油：2-4份，柿丹宁：5-10份，其他助剂：10-12份。
本发明喷漆材料通过加入柿丹宁，通过配体交换作用，能分离金属离子，从而使得到的喷漆材料具有抑菌效果；同时加入羟基磷灰石及纳米二氧化钛，能够使得到的喷漆材料抗菌性能优异。
柿丹宁，是广泛存在于未成熟的柿果中的一种天然多酚类高分子化合物，多酚靠近蛋白质分子表面之后，开始进入疏水带，然后与氢键发生多点结合，使生物体内的蛋白质凝固，导致微生物无法生存而死亡；同时，柿丹宁具有很好的成膜性，本发明在喷漆材料中加入柿丹宁，能形成一层很好的抗菌保护膜，得到更加优良的抗菌效果。
在本发明喷漆材料中，所述纳米二氧化钛的粒径为10-20nm。
作为优选，本发明喷漆材料中的纳米二氧化钛为经过预处理的纳米二氧化钛，所述预处理具体包括如下步骤：称取并加热二甘醇和活性添加剂，然后加入纳米二氧化钛，搅拌反应后抽滤、洗涤、干燥、分级。
在本发明喷漆材料中，所述二氧化钛的预处理中，加热温度为80-90℃，二甘醇的含量为纳米二氧化钛质量的45-55％，活性添加剂的含量为纳米二氧化钛质量的2-3％。
由于纳米二氧化钛具有极强的活性，使他们很容易团聚在一起从而形成若干弱连接界面的尺寸较大的团聚体，会大大降低甚至消除纳米颗粒的实际应用效果，同时由于纳米二氧化钛表面亲水疏油，在有机高分子树脂中难以均匀分散，界面上会出现缝隙，当空气中的水分进入空隙中就会引起界面处高聚物的降解、脆化，导致制得的喷漆性能下降。对纳米二氧化钛进行预处理后，能使高分子树脂与金属间的结合点增多，结合力增大；同时，随着粒子粒度变细，粒子比表面积增大，粒子与基体之间接触面积增大，制得的喷漆材料受到冲击时，会产生更多的微裂纹和塑性变形，从而吸收更多的冲击能，韧性也随之提高。
在本发明喷漆材料中，所述丙烯酸树脂为经过硅铜改性预处理的丙烯酸树脂，所述预处理具体包括如下步骤：将纳米氧化铜、丙烯酸树脂、有机硅、偶氮二异丁腈在80-85℃进行反应得改性丙烯酸树脂，再用硅烷偶联剂对改性丙烯酸树脂进行硅烷化处理。作为优选，有机硅的含量为丙烯酸树脂含量的5-8％，纳米氧化铜的含量为丙烯酸树脂含量的0.9-1.2％，偶氮二异丁腈的含量为丙烯酸树脂含量的0.6-0.9％。
丙烯酸树脂因其碳碳主链特殊的光、热、化学稳定性及侧链上基团的可变性，使得丙烯酸树脂在耐光性、耐热性、耐腐蚀性、耐酸碱性、耐玷污性等方面有独特的优势，但由于丙烯酸树脂本身为线性结构，因此其低温易变脆、高温易回黏，本发明对丙烯酸树脂进行硅铜改性预处理，能够将氧化亚铜以化学键连接在丙烯酸树脂上，从而使得到的丙烯酸树脂具有优良的抗菌性能。
在上述一种喷漆材料中，通过加入透辉石，透辉石在升温过程中，无晶型转变、无烧失、热膨胀性能好，能迅速促进坯体的烧结，起到了强化剂的作用，从而能够增强制得的喷漆材料的强度。另外，在上述一种喷漆材料中，通过加入聚合桐油，桐油的主要组成为桐油酸三甘油酯，即十八碳共轭三烯-9，11，13-酸三甘油酯。桐油酸三甘油酯在碱、酸作用下，水解成为含有3个共轭双键的不饱和桐油酸。而不饱和桐油酸分子结构中的共轭双键邻近碳原子上的氢，在空气中氧气作用下，发生夺氢反应，生成的氢过氧化物分解产生自由基，引发聚合反应，生成的产物具有成膜性好、干燥快、涂膜坚韧，耐水、耐光、耐碱等特点。本发明采用聚合桐油，所述聚合桐油的制备方法包括如下步骤：将桐油升温到45-48℃，加入硝酸盐，反应2-2.5h后降至常温，调ph至7-7.2。所述硝酸盐的加入量为聚合桐油质量的58-62％。在本发明中，通过加入聚合桐油，不仅能增加漆膜附着力，同时增强喷漆表面的抗冲击力、表面硬度和光泽度，同时聚合桐油能够使涂料成分中的丙烯酸树脂与无机材料纳米二氧化钛、透辉石的偶连作用增加，相容性增强。
在上述一种喷漆材料中，所述羟基磷灰石为载钛锌羟基磷灰石。羟基磷灰石具有良好的生物吸附性和离子交换性，而载钛锌羟基磷灰石上的锌离子是通过离子交换作用固定在材料表面，在初始阶段，锌离子的释放量较大，可以快速高效的杀灭细菌，然后锌离子的释放达到了平衡，进入缓慢释放的过程，能长期有效的保持锌离子的释放，维持长久的抗菌性。
在上述一种喷漆材料中，所述其他助剂包括成膜助剂、分散剂、固化剂和稀释剂。所述固化剂为二氨基二苯甲烷、二乙烯三胺、二氰二胺中的一种或多种；所述稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一种或两种。
本发明的另一个目的在于提供一种上述喷漆材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
预处理：将丙烯酸树脂进行预处理；将纳米二氧化钛进行预处理；
高速分散：将上述丙烯酸树脂、正丁醇、纳米二氧化钛、柿丹宁、固化剂、稀释剂进行高速分散，研磨后过滤得喷漆材料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明喷漆材料中对丙烯酸树脂进行硅铜改性处理，能够将氧化亚铜以化学键连接在丙烯酸树脂上，从而使得到的丙烯酸树脂具有优良的抗菌性能；
2、本发明喷漆材料中对纳米二氧化钛进行预处理，并加入透辉石和聚合桐油，能使制得的喷漆材料受到冲击时，会产生更多的微裂纹和塑性变形，从而吸收更多的冲击能，韧性也随之提高；
3、本发明喷漆材料通过配伍合理的成分并采用特定的制备方法，使制得的喷漆材料抗菌能力强、污染小。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
丙烯酸树脂预处理：将纳米氧化铜、丙烯酸树脂、有机硅、偶氮二异丁腈在80℃进行反应得改性丙烯酸树脂，再用硅烷偶联剂对改性丙烯酸树脂进行硅烷化处理；其中，有机硅的含量为丙烯酸树脂含量的5％，纳米氧化铜的含量为丙烯酸树脂含量的0.9％，偶氮二异丁腈的含量为丙烯酸树脂含量的0.6％；
纳米二氧化钛预处理：加热二甘醇和活性添加剂并控制在80℃，加入纳米二氧化钛，搅拌反应后抽滤、洗涤、干燥、分级；其中，二甘醇的含量为纳米二氧化钛质量的45％，活性添加剂的含量为纳米二氧化钛质量的2％；
高速分散：将丙烯酸树脂、正丁醇、纳米二氧化钛、柿丹宁、固化剂、稀释剂进行高速分散，研磨后过滤得喷漆材料，其中，丙烯酸树脂：30份，羟基磷灰石：2份，纳米二氧化钛：5份，聚合桐油：2份，柿丹宁：5份，透辉石：5份，成膜助剂、分散剂、固化剂和稀释剂：10份。
实施例2
纳米二氧化钛预处理：加热二甘醇和活性添加剂并控制在82℃，加入纳米二氧化钛，搅拌反应后抽滤、洗涤、干燥、分级；其中，二甘醇的含量为纳米二氧化钛质量的48％，活性添加剂的含量为纳米二氧化钛质量的2.2％；
高速分散：将未经预处理的丙烯酸树脂、正丁醇、纳米二氧化钛、柿丹宁、固化剂、稀释剂进行高速分散，研磨后过滤得喷漆材料，其中，丙烯酸树脂：35份，羟基磷灰石：3份，纳米二氧化钛:6份，聚合桐油：2份，柿丹宁6份，透辉石：5份，成膜助剂、分散剂、固化剂和稀释剂：10份。
实施例3
丙烯酸树脂预处理：将纳米氧化铜、丙烯酸树脂、有机硅、偶氮二异丁腈在83℃进行反应得改性丙烯酸树脂，再用硅烷偶联剂对改性丙烯酸树脂进行硅烷化处理；其中，有机硅的含量为丙烯酸树脂含量的6.5％，纳米氧化铜的含量为丙烯酸树脂含量的1.0％，偶氮二异丁腈的含量为丙烯酸树脂含量的0.75％；
纳米二氧化钛预处理：加热二甘醇和活性添加剂并控制在85℃，加入纳米二氧化钛，搅拌反应后抽滤、洗涤、干燥、分级；其中，二甘醇的含量为纳米二氧化钛质量的50％，活性添加剂的含量为纳米二氧化钛质量的2.5％；
高速分散：将丙烯酸树脂、正丁醇、纳米二氧化钛、柿丹宁、固化剂、稀释剂进行高速分散，研磨后过滤得喷漆材料，其中，丙烯酸树脂：40份，羟基磷灰石：3份，纳米二氧化钛:7份，聚合桐油：3份，柿丹宁8份，透辉石：7份，成膜助剂、分散剂、固化剂和稀释剂：11份。
实施例4
丙烯酸树脂预处理：将纳米氧化铜、丙烯酸树脂、有机硅、偶氮二异丁腈在84℃进行反应得改性丙烯酸树脂，再用硅烷偶联剂对改性丙烯酸树脂进行硅烷化处理；其中，有机硅的含量为丙烯酸树脂含量的7％，纳米氧化铜的含量为丙烯酸树脂含量的1.1％，偶氮二异丁腈的含量为丙烯酸树脂含量的0.85％；
高速分散：将丙烯酸树脂、正丁醇、未经预处理的纳米二氧化钛、柿丹宁、固化剂、稀释剂进行高速分散，研磨后过滤得喷漆材料，其中，丙烯酸树脂：45份，羟基磷灰石：4份，纳米二氧化钛:8份，聚合桐油：4份，柿丹宁9份，透辉石：7份，成膜助剂、分散剂、固化剂和稀释剂：11份。
实施例5
丙烯酸树脂预处理：将纳米氧化铜、丙烯酸树脂、有机硅、偶氮二异丁腈在85℃进行反应得改性丙烯酸树脂，再用硅烷偶联剂对改性丙烯酸树脂进行硅烷化处理；其中，有机硅的含量为丙烯酸树脂含量的8％，纳米氧化铜的含量为丙烯酸树脂含量的1.2％，偶氮二异丁腈的含量为丙烯酸树脂含量的0.9％；
纳米二氧化钛预处理：加热二甘醇和活性添加剂并控制在90℃，加入纳米二氧化钛，搅拌反应后抽滤、洗涤、干燥、分级；其中，二甘醇的含量为纳米二氧化钛质量的55％，活性添加剂的含量为纳米二氧化钛质量的3％；
高速分散：将丙烯酸树脂、正丁醇、纳米二氧化钛、柿丹宁、固化剂、稀释剂进行高速分散，研磨后过滤得喷漆材料，其中，丙烯酸树脂：50份，羟基磷灰石：5份，纳米二氧化钛:10份，聚合桐油：4份，柿丹宁10份，透辉石：8份，成膜助剂、分散剂、固化剂和稀释剂：12份。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，该对比例采用市售喷漆材料，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，该对比例喷漆材料中不含有柿丹宁，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，该对比例喷漆材料中不含有纳米二氧化钛，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例4
与实施例1的区别仅在于，该对比例喷漆材料中不含有羟基磷灰石，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例5
与实施例1的区别仅在于，该对比例喷漆材料中不含有聚合桐油，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例6
与实施例1的区别仅在于，该对比例喷漆材料中不含有透辉石，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
将上述实施例1-5及对比例1-6中的喷漆材料进行性能检测，检测结果如表1所示。
综上，本发明喷漆材料中对丙烯酸树脂进行硅铜改性处理，能够将氧化亚铜以化学键连接在丙烯酸树脂上，从而使得到的丙烯酸树脂具有优良的抗菌性能；同时，本发明喷漆材料中对纳米二氧化钛进行预处理，并加入聚合桐油和透辉石，能使制得的喷漆材料受到冲击时，会产生更多的微裂纹和塑性变形，从而吸收更多的冲击能，韧性也随之提高；
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。