一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料的制作方法
【專利摘要】一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，該涂料由以下重量份數(shù)的原料制成，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體40-60份、聚丙烯酸12-25份、多異氰酸酯20-30份、交聯(lián)劑30-40份、填料10-15份、鈦白粉10-15份、水80-100份，多異氰酸酯固化劑2-5份、N，N-二甲基乙醇胺1-2份、助溶劑0.2-0.5份、防凍劑1-2份、潤濕劑0.2-0.5份、消泡劑0.2-0.5份、增稠劑0.1-0.3份、潤濕劑0.1-0.3份、防腐劑1-2份、抑菌復(fù)合物5-10份。
【專利說明】一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料與油漆【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯涂料具有許多優(yōu)異的性能，如附著力強(qiáng)，耐磨性好，彈性可調(diào)，優(yōu)良的耐酸性、耐堿性、耐高低溫性等，因此在國防、建筑、化工、車輛、木器、飛機(jī)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國聚氨酯涂料年產(chǎn)量接近80萬t，主要為溶劑型雙組分聚氨酯涂料。但隨著對傳統(tǒng)溶劑型涂料揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)以及有害空氣污染物(HAP)排放的限制，開
發(fā)高性能水性聚氨酯涂料勢在必行。水性聚氨酯涂料以水為主要分散介質(zhì)，不燃，對環(huán)境友好。水性聚氨酯涂料分為單組分和雙組分兩種。其中單組分水性聚氨酯涂料施工方便，但其涂膜的耐化學(xué)介質(zhì)性能無法與相應(yīng)的溶劑型涂料媲美。
[0003]凡是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料，都可稱為水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料三種，水溶性涂料是以水溶性樹脂為成膜物、以聚乙烯醇及其各種改性物為代表，除此之外還有水溶醇酸樹脂、水溶性環(huán)氧樹脂及無機(jī)高分子水性樹脂等；水稀釋性涂料是指后乳化乳液成為膜物配制的涂料，是溶劑型樹脂溶在有機(jī)溶劑中，然后再乳化劑的幫助下靠強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌使樹脂分散在水中形成乳液，稱為后乳化乳液，制成的涂料 在施工中可用水來稀釋；水分散涂料主要是指以合成樹脂乳液為成膜物配制的涂料。目前常用的是合成樹脂乳液或丙烯酸為基料，并添加各種填料、顏料和助劑等。這種涂料的主要缺點(diǎn)是涂膜彈性容易老化、導(dǎo)致拉伸率下降、不能有效保護(hù)墻面粉刷底層的強(qiáng)度，從而產(chǎn)生墻面開裂、脫落，不僅影響建筑物美觀，而且墻面開裂，導(dǎo)致墻面漏水。
[0004]水性雙組分聚氨酯涂料由于涂膜交聯(lián)密度高，具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和耐化學(xué)介質(zhì)性能，可代替同類型溶劑型產(chǎn)品用作汽車涂料、高級木器涂料、塑料涂料及工業(yè)防腐涂料等，滿足不同的性能要求。水性雙組分聚氨酯涂料由水性羥基組分和多異氰酸酯固化劑組成。水性羥基組分包括水性聚合物多元醇乳液和水性分散體，不僅提供與固化劑交聯(lián)的活性基團(tuán)，還必須能乳化和分散固化劑，與固化劑具有較好的相容性。羥基組分的性能影響著固化劑在水相中的分散穩(wěn)定性、成膜過程中的擴(kuò)散與交聯(lián)以及涂膜的最終性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，該涂料由以下重量份數(shù)的原料制成，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體40-60份、聚丙烯酸12-25份、多異氰酸酯20-30份、交聯(lián)劑30-40份、填料10-15份、鈦白粉10-15份、水80-100份，多異氰酸酯固化劑2_5份、N，N- 二甲基乙醇胺1-2份、助溶劑0.2-0.5份、防凍劑1-2份、潤濕劑0.2-0.5份、消泡劑0.2-0.5份、增稠劑0.1-0.3份、潤濕劑0.1-0.3份、防腐劑1-2份、抑菌復(fù)合物5-10份。
[0007]所述鈦白粉采用金紅石型鈦白粉。所述的抑菌復(fù)合物的制備方法為:將啤酒花、飛機(jī)草、五爪金龍、百里香、高良姜、大蒜、艾葉、水按照15-20:10-15:10-15= 12-15:8-10:8-10: 5-7: 15-20的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入(8份的活力單位為100U)的纖維素酶進(jìn)行酶解，酶解反應(yīng)溫度為25°C，酶解反應(yīng)時間為I小時，過濾得到中草藥液；去渣后再加入濃度為70%的乙醇水溶液，再將固液混合物超聲波輔助提取，超聲波提取條件:超聲溫度為50°C、超聲頻率為30kHz、超聲提取時間為2個小時，然后將固液混合物在35kPa真空條件下抽濾，取濾液在30kPa真空、55°C條件下減壓蒸餾得植物源抑菌物。
[0008]所述防凍劑采用丙二醇。
[0009]所述增稠劑采用疏水基團(tuán)改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠劑，所述消泡劑采用礦物油類消泡劑；所述潤濕劑采用非離子表面活性劑；所述防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐齊?;所述抑菌復(fù)合物5-10份采用有機(jī)胺類抑菌復(fù)合物5-10份。
[0010]所述的交聯(lián)劑為二乙烯基苯，所述的填料為鈦白粉。
[0011]一種水性聚氨酯彈性涂料的 制備方法，按權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的配方取各原料；包括以下步驟:
將占水總重量60%的水、聚丙烯酸、多異氰酸酯、占消泡劑重量1/2的消泡劑、潤濕劑、防腐劑、抑菌復(fù)合物5-10份、N, N- 二甲基乙醇胺、助溶劑加入到分散缸中，在300~400rpm的轉(zhuǎn)速下攪勻，加入鈦白粉分散至無小疙瘩后加入增稠劑三，在1000~1500rpm轉(zhuǎn)速下分散至細(xì)度< 50 μ m，然后加入剩余的水和剩余的消泡劑，再加入水性含羥基聚丙烯酸酯分散體，在100~300rpm轉(zhuǎn)速下分散10分鐘至體系無氣泡，加入增稠劑調(diào)節(jié)體系至黏度為1000KU，將上述混合好的各成分在雙輥開煉機(jī)上熔融混合，溫度為150°C ；成型，采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，即得產(chǎn)品；所述的吹膜機(jī)料筒后段溫度分四段控制，分別控制在150°C，料筒前段溫度分四段控制，分別控制在200°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在210°C，吹脹比為3.0，螺桿轉(zhuǎn)速20~40r/min，牽引速度10~50m/min。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料結(jié)合了聚氨酯涂料和聚丙烯涂料的優(yōu)點(diǎn)，具有耐磨、耐腐蝕和光亮、耐水性和力學(xué)性能好的特性。另外，聚氨酯的涂膜可以做成高硬度的涂膜，也可以制成柔韌性好的彈性涂膜，大大加強(qiáng)了聚氨酯涂料的應(yīng)用范圍。具有殺菌效果的薄膜材料、綠色環(huán)保并且具有抑菌效果；對人、畜無害。另外，本發(fā)明配方合理，制備方法簡單。
[0013]
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，該涂料由以下重量份數(shù)的原料制成，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體40-60份、聚丙烯酸12-25份、多異氰酸酯20-30份、交聯(lián)劑30-40份、填料10-15份、鈦白粉10-15份、水80-100份，多異氰酸酯固化劑2_5份、N，N- 二甲基乙醇胺1-2份、助溶劑0.2-0.5份、防凍劑1-2份、潤濕劑0.2-0.5份、消泡劑0.2-0.5份、增稠劑0.1-0.3份、潤濕劑0.1-0.3份、防腐劑1-2份、抑菌復(fù)合物5-10份。
[0015]所述鈦白粉采用金紅石型鈦白粉。所述的抑菌復(fù)合物的制備方法為:
將啤酒花、飛機(jī)草、五爪金龍、百里香、高良姜、大蒜、艾葉、水按照15-20:10-15:10-15= 12-15:8-10:8-10: 5-7: 15-20的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入(8份的活力單位為100U)的纖維素酶進(jìn)行酶解，酶解反應(yīng)溫度為25°C，酶解反應(yīng)時間為I小時，過濾得到中草藥液；去渣后再加入濃度為70%的乙醇水溶液，再將固液混合物超聲波輔助提取，超聲波提取條件:超聲溫度為50°C、超聲頻率為30kHz、超聲提取時間為2個小時，然后將固液混合物在35kPa真空條件下抽濾，取濾液在30kPa真空、55 °C條件下減壓蒸餾得植物源抑菌物。
[0016]所述防凍劑采用丙二醇。
[0017]所述增稠劑采用疏水基團(tuán)改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠劑，所述消泡劑采用礦物油類消泡劑；所述潤濕劑采用非離子表面活性劑；所述防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐齊?;所述抑菌復(fù)合物5-10份采用有機(jī)胺類抑菌復(fù)合物5-10份。
[0018]所述的交聯(lián)劑為二乙烯基苯，所述的填料為鈦白粉。
[0019]一種水性聚氨酯彈性涂料的制備方法，所述的配方取各原料；包括以下步驟: 將占水總重量60%的水、聚丙烯酸、多異氰酸酯、占消泡劑重量1/2的消泡劑、潤濕
劑、防腐劑、抑菌復(fù)合物5-10份、N，N- 二甲基乙醇胺、助溶劑加入到分散缸中，在300~400rpm的轉(zhuǎn)速下攪勻，加入鈦白粉分散至無小疙瘩后加入增稠劑三，在1000~1500rpm轉(zhuǎn)速下分散至細(xì)度< 50 μ m，然后加入剩余的水和剩余的消泡劑，再加入水性含羥基聚丙烯酸酯分散體，在100~300rpm轉(zhuǎn)速下分散10分鐘至體系無氣泡，加入增稠劑調(diào)節(jié)體系至黏度為1000KU，將上述混合好的各成分在雙輥開煉機(jī)上熔融混合，溫度為150°C ；成型，采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，即得產(chǎn)品；所述的吹膜機(jī)料筒后段溫度分四段控制，分別控制在150°C，料筒前段溫度分四段控制，分別控制在200°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在210°C，吹脹比為3.0，螺桿轉(zhuǎn)速20~40r/min，牽引速度10~50m/min。
[0020]性能測試
(I)分散體相對分子質(zhì)量及其分布:采用凝膠滲透色譜儀(Waters公司GPC，1515泵配2414示差折光檢測器)進(jìn)行測定，分離柱型號為StyragelHT2+Styragel HT3+StyragelHT4，柱溫為36°C，流動相為四氫呋喃，標(biāo)準(zhǔn)物為聚苯乙烯。
[0021](2)分散體粒徑及粒徑分布:采用Malvern公司的Mastersizer 2000激光粒度分析儀進(jìn)行測定。
[0022] (3)涂膜性能:按照GB/T 1727—1992《涂膜一般制備法》制備涂膜，并按相應(yīng)國標(biāo)檢測涂膜的各項(xiàng)性能，結(jié)果如表所示。
【權(quán)利要求】
1.一種水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，該涂料由以下重量份數(shù)的原料制成，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體40-60份、聚丙烯酸12-25份、多異氰酸酯20-30份、交聯(lián)劑30-40份、填料10-15份、鈦白粉10-15份、水80-100份，多異氰酸酯固化劑2_5份、N，N- 二甲基乙醇胺1-2份、助溶劑0.2-0.5份、防凍劑1-2份、潤濕劑0.2-0.5份、消泡劑0.2-0.5份、增稠劑0.1-0.3份、潤濕劑0.1-0.3份、防腐劑1-2份、抑菌復(fù)合物5-10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，所述鈦白粉采用金紅石型鈦白粉；所述的抑菌復(fù)合物的制備方法為: 將啤酒花、飛機(jī)草、五爪金龍、百里香、高良姜、大蒜、艾葉、水按照15-20:10-15:10-15= 12-15:8-10:8-10: 5-7: 15-20的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入(8份的活力單位為100U)的纖維素酶進(jìn)行酶解，酶解反應(yīng)溫度為25°C，酶解反應(yīng)時間為I小時，過濾得到中草藥液；去渣后再加入濃度為70%的乙醇水溶液，再將固液混合物超聲波輔助提取，超聲波提取條件:超聲溫度為50°C、超聲頻率為30kHz、超聲提取時間為2個小時，然后將固液混合物在35kPa真空條件下抽濾，取濾液在30kPa真空、55 °C條件下減壓蒸餾得植物源抑菌物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，所述防凍劑采用丙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，所述增稠劑采用疏水基團(tuán)改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠劑，所述消泡劑采用礦物油類消泡劑；所述潤濕劑采用非離子表面活性劑；所述防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐劑；所述抑菌復(fù)合物采用有機(jī)胺類抑菌復(fù)合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯抑菌復(fù)合膜材料，其特征在于，所述的交聯(lián)劑為二乙烯基苯，所述的填料為鈦白粉。
6.一種水性聚氨酯彈性涂料的制備方法，其特征在于，按權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的配方取各原料；包括以下步驟: 將占水總重量60%的水、聚丙烯酸、多異氰酸酯、占消泡劑重量1/2的消泡劑、潤濕劑、防腐劑、抑菌復(fù)合物、N，N- 二甲基乙醇胺、助溶劑加入到分散缸中，在300~400rpm的轉(zhuǎn)速下攪勻，加入鈦白粉分散至無小疙瘩后加入增稠劑三，在1000~1500rpm轉(zhuǎn)速下分散至細(xì)度< 50 μ m,然后加入剩余的水和剩余的消泡劑,再加入水性含羥基聚丙烯酸酯分散體，在100~300rpm轉(zhuǎn)速下分散10分鐘至體系無氣泡，加入增稠劑調(diào)節(jié)體系至黏度為1000KU，將上述混合好的各成分在雙輥開煉機(jī)上熔融混合，溫度為150°C ；成型，采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，即得產(chǎn)品；所述的吹膜機(jī)料筒后段溫度分四段控制，分別控制在150°C，料筒前段溫度分四段控制，分別控制在200°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在210°C，吹脹比為3.0,螺桿轉(zhuǎn)速20~40r/min,牽引速度10~50m/min。
7.1)將水投入攪拌缸，在300-500轉(zhuǎn)/分鐘速度下加入纖維素增稠劑； 2)攪拌10分鐘后加入分散劑、消泡劑、潤濕劑、硅微粉，在800-1200轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散30分鐘，砂磨，至細(xì)度小于50微米； 3)然后在300-500轉(zhuǎn)/分鐘速度下加入彈性丙烯酸乳液、抗凍劑、成膜助劑、堿溶脹增稠劑、殺菌劑，攪拌30分鐘至均勻； 4)轉(zhuǎn)入捏合機(jī)，在攪拌下緩緩、分批加入空心玻璃微珠、膨脹珍珠巖、蛭石粉、絹云母粉、粉煤灰，至均勻即得所述涂料。
【文檔編號】C09D175/04GK103965761SQ201410197212
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】白永平, 邵志敏, 丁麗萍 申請人:無錫海特新材料研究院有限公司