本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物。

背景技術(shù)：

水性涂料是用水做為分散介質(zhì)和稀釋劑的涂料，與有機(jī)溶劑型的涂料相比，水性涂料節(jié)約了大量的有機(jī)材料資源，大大減少了涂料中有機(jī)溶劑揮發(fā)對大氣的污染和施工過程中的火災(zāi)危險(xiǎn)，水是地球上極其豐富的資源，其取用方便，成本低廉，作為涂料中的溶劑使用，不會(huì)對水資源產(chǎn)生破壞或較少。因此水性涂料既減少了揮發(fā)性有機(jī)溶劑的排放，又可節(jié)省資源、能源，同時(shí)方便運(yùn)輸和貯藏。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水性涂料的使用量逐年增多，將逐漸成為現(xiàn)代涂料工業(yè)發(fā)展的主流方向。

涂料用抗菌劑必須考慮其效能及毒性問題，而安全性是考慮使用價(jià)值的重要因素。目前，涂料采用的抗菌劑主要有取代芳烴類、雜環(huán)化合物、胺類化合物及有機(jī)金屬化合物等有機(jī)抗菌劑。有機(jī)抗菌劑在安全性、緩釋性、耐久性、耐熱性等方面均存在一系列問題。無機(jī)抗菌劑在安全性、持久性、廣譜抗菌型、耐熱性等方面都存在優(yōu)勢，故其應(yīng)用和研究越來越受到人們的重視。

無機(jī)抗菌劑所固有的高穩(wěn)定性、優(yōu)異的抗菌性，安全性高，已成為抗菌劑研究的主流。但是由于一些具有抗菌能力的金屬離子具有毒性或成本過高，目前廣泛采用的抗菌離子僅限于銀、鋅兩種，其中銀離子的抗菌能力最強(qiáng)，單從抗菌能力看其是無機(jī)抗菌劑的最佳選擇，另外銀的毒性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋅，所以是無機(jī)抗菌劑的最佳選擇。無機(jī)抗菌劑也存在一些問題：首先是抗菌穩(wěn)定性問題。因?yàn)闊o機(jī)抗菌劑多數(shù)含有銀離子，易轉(zhuǎn)變成棕色的氧化銀或經(jīng)紫外線催化還原成黑色單質(zhì)銀，變色不僅降低了其抗菌性，而且還有限制其應(yīng)用到白色或淺色涂料中去。其次大量使用銀成本高，制約了其在更大范圍的應(yīng)用。上述的兩個(gè)技術(shù)難題嚴(yán)重制約了無機(jī)抗菌劑的推廣和使用，成為這個(gè)行業(yè)中的最大難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，具有較低的揮發(fā)性有機(jī)物含量和抗菌性能好的特點(diǎn)。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，其原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體20～30份，抗菌劑0.5～3份，常規(guī)添加劑10～20份，填料15～25份，水40～50份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑、消泡劑、流平劑、濕潤劑、分散劑。

流平劑是一種常用的涂料助劑，它能促使涂料在干燥成膜過程中形成一個(gè)平整、光滑、均勻的涂膜，能有效降低涂飾液表面張力，提高其流平性和均勻性的一類物質(zhì)，可改善涂飾液的滲透性，能減少刷涂時(shí)產(chǎn)生斑點(diǎn)和斑痕的可能性，增加覆蓋性，使成膜均勻、自然。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述抗菌劑是納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅中的一種或其組合。納米tio2在h2o、o2體系中發(fā)生光催化反應(yīng)，產(chǎn)生的羥基自由基能和多種細(xì)菌和臭體反應(yīng)，從而有效地滅菌和消除臭味，因而可以制成納米tio2抗菌劑。納米tio2抗菌劑具有將細(xì)菌及其殘骸一起殺滅清除的能力，同時(shí)還能將細(xì)菌分泌的毒素也分解掉。并且納米tio2作為殺菌劑還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是即效性好，如銀系列抗菌劑的效果約在24h左右發(fā)生，而納米tio2僅需1h左右；二是tio2是一種半永久維持抗菌效果的抗菌劑，不像其它抗菌劑會(huì)隨著抗菌劑的溶出而效果逐漸下降；三是有很好的安全性，與皮膚接觸無不良影響。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述水性樹脂分散體是丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯水性樹脂、環(huán)氧水性樹脂中的一種。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述填料是碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅藻土中的一種或其組合。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述硅藻土為納米硅藻土。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述納米硅藻土通過煅燒、研磨制得。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述成膜助劑為醇醚類容溶劑。構(gòu)成乳液或分散體的聚合物通常具有高于室溫的玻璃化溫度，為了使乳液粒子很好地融合成為均勻的漆膜，必須使用成膜助劑降低最低成膜溫度。通俗的說，一般乳液會(huì)有成膜溫度，當(dāng)環(huán)境溫度低于乳液成膜溫度時(shí)乳液不易成膜，成膜助劑能改善乳液成膜機(jī)理，幫助成膜。成膜后成膜助劑揮發(fā)，不會(huì)影響涂膜的特性。成膜助劑是一類小分子有機(jī)化合物，存在于漆膜中的成膜助劑最終會(huì)逐漸逸出并揮發(fā)掉。

為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述醇醚類容溶劑為二乙醇醚類或丙二醇醚類。

為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述消泡劑包括抑泡劑和破泡劑中的至少一種。漆液在生產(chǎn)過程中、泵送和灌裝時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡，在涂裝中因攪動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生氣泡，存在于漆液

中的氣泡如不及時(shí)消除，漆膜干后，形成不可接受的瑕疵。消泡是配方設(shè)計(jì)過程中不可忽略的因素，消泡劑的消泡機(jī)理是通過潤濕滲透到由體系產(chǎn)生的泡沫薄膜上且不斷要在薄膜上擴(kuò)散，使泡沫薄膜的表面張力不平衡而破泡。

為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述消泡劑是有機(jī)聚醚酯或礦物油。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

本發(fā)明在水性涂料體系中加入納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅中的一種或其組合作為抗菌劑，抗菌性能好；

本發(fā)明在水性涂料體系中加入填料碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅藻土，納米硅藻土與樹脂體系相容性更好，使水性涂料成本降低；

本發(fā)明適用于多種水性樹脂基體，易于推廣。

具體實(shí)施方式

納米硅藻土的制備方法為：將硅藻土先放在馬弗爐內(nèi)煅燒，設(shè)置溫度為400～500℃下煅燒2～3小時(shí)，冷卻后放入球磨機(jī)中研磨，成200目的顆粒，然后于15～20%的碳酸溶液中浸泡3～4小時(shí)取出，用去離子水洗滌至中性，再放入馬弗爐內(nèi)煅燒，溫度為800～900℃下煅燒2～3小時(shí)后取出研磨，制得納米硅藻土。

水性涂料的制備方法為：

a制備水性分散體：按設(shè)定的重量百分比，將去離子水、殺菌劑、濕潤劑、分散劑、消泡劑混合攪拌均勻，加入納米材料和填料，以1000～3000rpm進(jìn)行高速分散均勻，得到水性分散體；

b把步驟a得到的水性分散體加入攪拌的乳液或水分散體樹脂中，再加入成膜助劑、流平劑、增稠劑、防沉劑、ph調(diào)節(jié)劑攪拌分散均勻；

c加入顏料或著色劑；

d補(bǔ)水并調(diào)節(jié)粘度，制得環(huán)?？咕退酝苛?。

抗菌性能參照qb/t2591-2003a進(jìn)行測試，水性涂料揮發(fā)性有機(jī)物（voc）按照《室內(nèi)裝修裝飾材料有害物質(zhì)限量》gb18582-2007進(jìn)行測試。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體丙烯酸樹脂20份，抗菌劑納米二氧化硅0.5份，常規(guī)添加劑10份，填料碳酸鈣15份，水40份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇丁醚、消泡劑礦物油、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到86.7%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到94.8%，voc含量75.8g/l。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體聚氨酯樹脂25份，抗菌劑納米二氧化鈦1份，常規(guī)添加劑15份，填料滑石粉20份，水45份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇甲醚醋酸酯、消泡劑有機(jī)聚醚酯、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到85.9%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到93.2%，voc含量82.8g/l。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體聚酯水性樹脂20份，抗菌劑納米氧化鋅2份，常規(guī)添加劑20份，填料高嶺土25份，水50份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇丁醚、消泡劑礦物油、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到87.9%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到92.2%，voc含量72.9g/l。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體環(huán)氧水性樹脂20份，抗菌劑納米二氧化鈦3份，常規(guī)添加劑10份，填料硅藻土15份，水40份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇甲醚醋酸酯、消泡劑有機(jī)聚醚酯、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到87.5%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到91.2%，voc含量77.9g/l。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體聚酯水性樹脂20份，抗菌劑納米氧化鋅2份，常規(guī)添加劑20份，填料納米硅藻土25份，水50份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇丁醚、消泡劑礦物油、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到91.0%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到90.5%，voc含量85.7g/l。

實(shí)施例6：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體丙烯酸樹脂20份，抗菌劑納米氧化鋅1.7份，常規(guī)添加劑20份，填料碳酸鈣、滑石粉25份，水50份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇甲醚醋酸酯、消泡劑有機(jī)聚醚酯、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到85.4%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到94.4%，voc含量79.8g/l。

實(shí)施例7：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體聚酯水性樹脂20份，抗菌劑納米二氧化硅、納米二氧化鈦2.5份，常規(guī)添加劑20份，填料碳酸鈣、硅藻土19份，水50份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇丁醚、消泡劑礦物油、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到92.3%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到94.1%，voc含量81.8g/l。

實(shí)施例8：

本實(shí)施例的一種具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料組合物，該水性涂料組合物原料按重量份數(shù)計(jì)包括：水性樹脂分散體環(huán)氧水性樹脂20份，抗菌劑納米二氧化硅、納米氧化鋅3份，常規(guī)添加劑20份，填料高嶺土、納米硅藻土23份，水49份，其中，所述常規(guī)添加劑包括成膜助劑丙二醇甲醚醋酸酯、消泡劑有機(jī)聚醚酯、流平劑羧甲基纖維素、濕潤劑、分散劑。

本實(shí)施例制得的具有抗菌環(huán)保功能的水性涂料經(jīng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)檢測，結(jié)果如下：對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到85.6%，對大腸桿菌24小時(shí)殺菌率達(dá)到91.6%，voc含量82.5g/l。

最后說明的是，以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。