一種陽(yáng)離子聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陽(yáng)離子聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]抗菌防霉涂料主要有兩大類(lèi)型:第一類(lèi)是有機(jī)抗菌劑或有機(jī)防霉劑，其缺點(diǎn)是作用時(shí)間短，隨著有機(jī)物的自行分解，抗菌或防霉作用逐漸消失，有害微生物會(huì)形成耐藥性，并且某些有機(jī)物對(duì)人體和環(huán)境有負(fù)面影響。第二類(lèi)是無(wú)機(jī)材料抗菌劑或防霉劑。而無(wú)機(jī)系列抗菌劑或防霉劑又分為兩種:一種是以銀、銅、鋅等金屬離子負(fù)載在無(wú)機(jī)載體上而制成的抗菌劑或防霉劑，其缺點(diǎn)是銀、銅、鋅等金屬離子會(huì)流失，抗菌或防霉作用逐漸下降，并且難以做到抗菌和防霉同時(shí)兼顧；另一種是納米氧化鋅、二氧化鈦等金屬氧化的光催化作用來(lái)實(shí)現(xiàn)抗菌或防霉的無(wú)機(jī)抗菌劑或防霉劑，缺點(diǎn)是光催化作用必需借助紫外光、水、空氣等條件。但是最新的研究表明，納米氧化物的抗菌防霉活性主要取決于納米粒子表面的缺陷數(shù)，該缺陷通過(guò)和空氣中的水作用，形成氧負(fù)離子陽(yáng)離子。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN 200610157289.3中公開(kāi)了一種納米抗菌防霉涂料，按照重量百分比包括以下組分:水性涂料75-90%，納米銀3-7%，納米銅或納米鋅3-7%，納米氧化鋅或納米二氧化鈦4-11%。但是該專(zhuān)利所述的納米氧化物基本上都被水性涂料包覆，在表面裸露的納米氧化物有限，非固化納米涂層耐磨性、耐化學(xué)品腐蝕性，耐候性都很差，很容易脫落，其抗菌防霉性能有限。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利CN101701120中公開(kāi)了一種納米氧化鋅抗菌抗污涂料及其制備方法，但是根據(jù)該發(fā)明專(zhuān)利制作的納米涂層很容易脫落，更重要的是這種納米涂料做的非固化涂層耐磨性、耐化學(xué)品腐蝕性，耐候性都很差，很容易脫落，同時(shí)有大量的助溶劑揮發(fā)造成環(huán)境的污染。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種耐磨性?xún)?yōu)良、可耐化學(xué)品腐蝕及耐候性極佳的具有抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料及其制備方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種陽(yáng)離子聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料，其由以下質(zhì)量百分比的成分組成:活性單體稀釋劑10-50%、有機(jī)高分子5-40%、陽(yáng)離子引發(fā)劑0.1-5%、著色染料0-5%以及納米粒子15-65%。
[0009]優(yōu)選的，所述的活性單體稀釋劑選自C2-C18的單官能團(tuán)雙鍵單體或C4-C18的雙官能團(tuán)雙鍵單體或者多官能團(tuán)的雙鍵單體及其預(yù)聚物;所述單官能團(tuán)乙烯基醚單體包括環(huán)氧化合物、內(nèi)酯、縮醛、環(huán)醚及乙烯基醚等，如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚，4-羥基乙烯基丁醚等;所述C4-C18的雙官能團(tuán)雙鍵單體包括二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、I，4-丁二醇乙烯醚、I，4_二環(huán)己烷二甲基二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、I，4_環(huán)己烷二甲醇二乙烯醚等;或者所述的活性單體稀釋劑選自利用上述單體合成的具有流動(dòng)性的預(yù)聚物。
[0010]優(yōu)選的，所述有機(jī)高分子選自以下物質(zhì)中的一種或多種:丙烯酸樹(shù)脂或其酯類(lèi)樹(shù)月旨、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、聚酯、脲醛樹(shù)脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、氨基樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂和阿拉伯樹(shù)膠。
[0011]優(yōu)選的，所述的陽(yáng)離子引發(fā)劑選自重氮鹽，如二苯胺-4-重氮鹽、對(duì)硝基苯四氟硼酸重氮鹽等;二芳基碘鑰鹽，如二苯基碘六氟磷酸鹽、4，4 ’ -二甲苯基碘六氟磷酸鹽、雙(4-甲氧基苯基)碘鑰化物等;三芳基硫鑰鹽，如二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸鹽，4-(苯硫基)苯基一■苯基硫鐵八氣憐酸鹽;或者燒基硫鐵鹽、鐵芳經(jīng)鹽、橫醜氧基酬及二芳基娃氧醚、苯基雙(2，4，6_三甲基苯甲?；?氧化膦(光引發(fā)劑819)中的一種或幾種。
[0012]優(yōu)選的，所述的納米粒子為納米氧化鋅或者納米氧化鋅和納米二氧化鈦的組合物，所述納米粒子的粒徑為Inm -1OOOnm0
[0013]所述的著色染料可選用溶于活性稀釋劑的不同顏色，如藍(lán)色、黃色、紫色、紅色等。根據(jù)需要也制作成無(wú)色或者混合色的納米涂層。
[0014]本發(fā)明所述的陽(yáng)離子聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料的制備方法，包括如下步驟:
活性單體稀釋劑中加入有機(jī)高分子、陽(yáng)離子引發(fā)劑、著色染料，混勻后加入納米氧化鋅或者納米氧化鋅和納米二氧化鈦的納米粒子，在500-10000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下以攪拌、分散和乳化中的其中一種方式進(jìn)行操作I小時(shí)，用研磨機(jī)研磨至納米粒子的粒徑小于lOOOnm。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的陽(yáng)離子聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料做進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0017]實(shí)施例1
25g4-羥基乙烯基丁醚中加入1g環(huán)氧酚醛樹(shù)脂、2g 二苯胺-4-重氮鹽、Ig甲基紫，混勻后加入48g初始粒徑為40nm的氧化鋅納米粒子、33g初始粒徑為20nm的二氧化鈦納米粒子，4000轉(zhuǎn)/分鐘分散I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于400nm，即可得到自由基聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料。
[0018]實(shí)施例2
34g 二乙烯基醚中加入I Og聚丙烯酸、2g4，4 ’ -二甲苯基碘六氟磷酸鹽、0.5g甲基紫，混勾后加入81g初始粒徑為20nm的氧化鋅納米粒子，2000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于200nm，即可得到自由基聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料。
[0019]實(shí)施例3
21gl，4-二環(huán)己烷二甲基二乙烯基醚中加入1g聚氨酯、Ig 二苯基碘六氟磷酸鹽、0.5g純藍(lán)，混勾后加入41g初始粒徑為20nm的二氧化鈦和3 Ig初始粒徑為30nm的氧化鋅納米粒子，6000轉(zhuǎn)/分鐘乳化I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于300nm，即可得到自由基聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料。
[0020]實(shí)施例4
45g三乙二醇二乙烯基醚中加入12g脲醛樹(shù)脂、1.5g二苯胺-4-重氮鹽、0.5g染料黃，混勻后加入76g初始粒徑為20nm的氧化鋅納米粒子6000轉(zhuǎn)/分鐘乳化I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于200nm，即可得到自由基聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料。
[0021]實(shí)施例5
27g4-羥基乙烯基丁醚中加入1g丙烯酸-馬來(lái)酸酐共聚物、2g 二苯基碘六氟磷酸鹽，混勻后加入81g初始粒徑為20nm的氧化鋅納米粒子，4000轉(zhuǎn)/分鐘分散I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于200nm，即可得到自由基聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料。
[0022]實(shí)施例6
34gl，4-二環(huán)己烷二甲基二乙烯基醚加入15g聚乙烯醇縮醛、2g 二苯胺-4-重氮鹽、Ig燃料黃，混勻后加入91 g初始粒徑為20nm的氧化鋅納米粒子，4000轉(zhuǎn)/分鐘分散I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于400nm，即可得到自由基聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料。
[0023]實(shí)施例7
35gl，4-環(huán)己烷二甲醇二乙烯醚中加入7g環(huán)氧酚醛樹(shù)脂、2g 4，4 ’ -二甲苯基碘六氟磷酸鹽、0.5g結(jié)晶紫，混勾后加入46g初始粒徑為40nm的氧化鋅納米粒子、21g初始粒徑為20nm的二氧化鈦納米粒子，2000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于200nm，即可得到自由基聚合抗菌、防霉及分解甲醛的納米涂層材料。
[0024]實(shí)施例8
28g二乙一■醇一■乙稀基釀中加入1g氣基樹(shù)脂、Ig一■芳基鵬鐵鹽、Ig品紅，混勾后加入81g初始粒徑為20nm的氧化鋅納米粒子，4000轉(zhuǎn)/分鐘分散I小時(shí)，用高效研磨機(jī)研磨至粒度儀監(jiān)控平均粒徑小于200nm，