一种抗菌性水性聚氨酯木器漆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及木器漆技术领域，尤其涉及一种抗菌性水性聚氨酯木器漆。
【背景技术】
[0002]水性木器漆由于不含有机溶剂、安全、环保、健康，而受到人们的青睐，被成功开发并大量投发市场，满足了人们的装饰、装修需求。其中，聚氨酯水性木器漆具有更好的耐腐蚀、耐老化性能，目前已被成功使用在涂料、纺织、服装等多个领域。随着社会的发展，人们对聚氨酯木器漆的性能提出了更高的要求，现有的水性聚氨酯木器漆在使用的过程中，存在抗菌性不是很理想的缺陷，限制了聚氨酯水性木器漆的应用。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌性水性聚氨酯木器漆，其抗菌性好，耐候性和耐热性能优异，使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种抗菌性水性聚氨酯木器漆，其原料按重量份包括以下组分:水性聚氨酯乳液50-80份、去离子水25-35份、纳米氧化锌2-5份、纳米二氧化钛1-5份、纳米二氧化硅2-10份、有机改性蒙脱土 3-8份、十六烷基三甲基氯化铵1-5份、纳米银1-5份、竹炭粉
2-5份、季铵盐5-15份、成膜助剂2-5份、丙二醇1-2份、二羟基丙酮1-2.5份、己二酸二酰肼2-5份、消泡剂0.3-1份、流平剂0.6-1份、增稠剂0.6-1.2份；
[0005]其中，所述季铵盐按照以下工艺进行制备:在高压反应釜中通入氮气，然后按1-2:
3-8的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在115-125°C下反应1-1Sh，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷;在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入2-5份改性硅烷和10-25份无水甲醇，在35-45°C下加入2_3.5份环氧氯丙烷，反应2_5h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水乙醚洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
[0006]优选地，其原料按重量份包括以下组分:水性聚氨酯乳液65-70份、去离子水28-32份、纳米氧化锌3.2-4份、纳米二氧化钛3-4份、纳米二氧化娃5.6-7份、有机改性蒙脱土 5.3-6份、十六烧基二甲基氯化钱2.3-3.5份、纳米银3.2_4份、竹炭粉3.2_4份、季钱盐8_11份、成膜助剂3-4份、丙二醇1.3-1.7份、二羟基丙酮1.6-2.1份、己二酸二酰肼3.3-4份、消泡剂0.6-0.8份、流平剂0.7-0.9份、增稠剂0.8-1.1份。
[0007]优选地，其原料按重量份包括以下组分:水性聚氨酯乳液68份、去离子水30份、纳米氧化锌3.6份、纳米二氧化钛3.3份、纳米二氧化硅6.2份、有机改性蒙脱土5.5份、十六烷基三甲基氯化铵3份、纳米银3.6份、竹炭粉3.5份、季铵盐10份、成膜助剂3.6份、丙二醇1.5份、二羟基丙酮2份、己二酸二酰肼3.6份、消泡剂0.7份、流平剂0.8份、增稠剂I份。
[0008]优选地，所述成膜助剂为N-甲基吡咯烷酮、乙二醇丁醚、醇酯-12中的一种或者多种的混合物。
[0009]优选地，所述季铵盐按照以下工艺进行制备:在高压反应釜中通入氮气，然后按1.3-1.6:5-7的摩尔比加入γ _氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在118_123°C下反应12-16h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷;在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入3-4份改性硅烷和16-21份无水甲醇，在40-43°C下加入2.6-3.1份环氧氯丙烷，反应3.2-4h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水乙醚洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
[0010]优选地，所述季铵盐按照以下工艺进行制备:在高压反应釜中通入氮气，然后按1.5:6的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在120°C下反应15h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷;在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入3.6份改性硅烷和20份无水甲醇，在42°C下加入3份环氧氯丙烷，反应3.6h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水乙醚洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
[0011]优选地，所述纳米氧化锌的平均粒径为20-35nm;所述纳米二氧化钛的平均粒径为35_50nm;所述纳米二氧化娃的平均粒径为15_30nm。
[0012]优选地，所述增稠剂为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或者两种的混合物。
[0013]本发明中，以水性聚氨酯乳液为成膜物质赋予木器漆优异的耐腐蚀和耐老化;纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米二氧化娃、有机改性蒙脱土、纳米银、竹炭粉在十六烧基三甲基氯化铵的作用下均匀分散于体系中，赋予木器漆优异的抗菌性、耐水性、耐热性和耐候性，并保持了优异的机械强度;其中的纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米银、竹炭粉配合加入体系中，与季铵盐具有协同作用，赋予木器漆优异的抗菌性，其中，在季铵盐的制备过程中，首先选择了 γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺为原料，通过调节反应的条件，使γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的氯原子与二异丙醇胺中的氨基发生了反应，得到改性硅烷，与环氧氯丙烷混合后，发生了季胺化反应得到了季铵盐，将其加入体系中，与体系中的纳米银、竹炭粉、纳米氧化锌和纳米二氧化钛的协同作用好，显著改善了木器漆的抗菌性能，同时优异引入了硅原子，进一步提高了木器漆的耐热性和耐候性;另外，二羟基丙酮中含有两个活性羟基，能与体系中的活性基团反应，提高了体系的交联密度，改善了木器漆的综合性能，同时还提供了羰基，加入体系中，在木器漆成膜的过程中，能与己二酸二酰肼交联，提高了木器漆的固化速度，同时提高了其漆膜的致密度，改善了木器漆的强度、耐水性、耐热性和耐候性。
【具体实施方式】
[0014]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0015]实施例1
[0016]本发明提出的一种抗菌性水性聚氨酯木器漆，其原料按重量份包括以下组分:水性聚氨酯乳液80份、去离子水25份、纳米氧化锌5份、纳米二氧化钛I份、纳米二氧化硅10份、有机改性蒙脱土 3份、十六烷基三甲基氯化铵5份、纳米银I份、竹炭粉5份、季铵盐5份、成膜助剂5份、丙二醇I份、二羟基丙酮2.5份、己二酸二酰肼2份、消泡剂I份、流平剂0.6份、增稠剂1.2份；
[0017]其中，所述季铵盐按照以下工艺进行制备:在高压反应釜中通入氮气，然后按1:8的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在115°C下反应18h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷;在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入2份改性硅烷和25份无水甲醇，在35°C下加入3.5份环氧氯丙烷，反应5h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水乙醚洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
[0018]实施例2
[0019]本发明提出的一种抗菌性水性聚氨酯木器漆，其原料按重量份包括以下组分:水性聚氨酯乳液50份、去离子水35份、纳米氧化锌2份、纳米二氧化钛5份、纳米二氧化硅2份、有机改性蒙脱土 8份、十六烷基三甲基氯化铵I份、纳米银5份、竹炭粉2份、季铵盐15份、成膜助剂2份、丙二醇2份、二羟基丙酮I份、己二酸二酰肼5份、消泡剂0.3份、流平剂I份、增稠剂
0.6 份；
[0020]其中，所述季铵盐按照以下工艺进行制备:在高压反应釜中通入氮气，然后按2:3的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在125°C下反应10h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷;在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入5份改性硅烷和10份无水甲醇，在45°C下加入2份环氧氯丙烷，反应2h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水乙醚洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
[0021]实施例3
[0022]本发明提出的一种抗菌性水性聚氨酯木器漆，其原料按重量份包括以下组分:水性聚氨酯乳液65份、去离子水32份、纳米氧化锌3.2份、纳米二氧化钛4份、纳米二氧化硅5.6份、有机改性蒙脱土 6份、十六烷基三甲基氯化铵2.3份、纳米银4份、竹炭粉3.2份、季铵盐11份、N-甲基吡咯烷酮I份、乙二醇丁醚1.2份、醇酯-12 0.8份、丙二醇1.7份、二羟基丙酮1.6份、己二酸二酰肼4份、消泡剂0.6份、流平剂0.9份、羟乙基纤维素0.8份；
[0023]其中