技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及涂料制備領(lǐng)域，具體的涉及一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法。

背景技術(shù)：
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醇酸樹脂是指由多元醇、多元酸與脂肪酸制成的一種聚酯，它不同于單純由多元醇與多元酸制成的聚酯樹脂。醇酸樹脂分子中含有殘留的羥基和羧基，這些漆膜具有比油性漆更好的附著力，具有合成技術(shù)性能好、制造工藝簡便、樹脂涂膜綜合性能好等特點，廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè)?？芍瞥汕迤?、色漆、工業(yè)專用漆和一般通用漆等。

為了加強(qiáng)對環(huán)境保護(hù),各國制訂環(huán)保的法規(guī)對使用的涂料中有機(jī)揮發(fā)物(voc)含量提出了嚴(yán)格限制。醇酸樹脂合成技術(shù)成熟、原料易得、成本較低、涂膜綜合性能良好,是涂料用合成樹脂中用量最大,用途最廣的品種之一,目前使用的醇酸樹脂涂料含有大量的有機(jī)溶劑,是涂料工業(yè)中voc的主要來源。水溶性醇酸樹脂涂料是新的發(fā)展趨勢,得到了大量的研究開發(fā)。但是目前的水溶性醇酸樹脂涂料抗菌導(dǎo)熱性差。

隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米技術(shù)在涂料的應(yīng)用也越來越廣泛，納米粉體的就可以有效改善涂料的抗菌導(dǎo)熱性能，但是得到性能優(yōu)異的關(guān)鍵在于，納米粉體與樹脂基體的相容性好壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法，該方法制得的涂料，抗菌性能持久，散熱性能好，涂膜性能優(yōu)異，且具有良好的力學(xué)性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無水乙醇和環(huán)己烷混合攪拌均勻，滴加油酸后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中，繼續(xù)滴加三乙胺、鈦酸四丁酯，緩慢升溫至100-120℃，回流反應(yīng)10-20h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾餅上的固體不干燥，直接分散于去離子水中，并向去離子水中加入聚乙二醇，500w功率下，得到分散液；

(2)向步驟(1)制得的分散液中依次加入苯乙烯單體、引發(fā)劑，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，緩慢升溫至80-90℃，反應(yīng)3-5h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，固體干燥后制得聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球；

(3)將水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球、抗氧劑、潤滑劑混合攪拌并由雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，干燥，得到樹脂母粒；

(4)將水性醇酸樹脂、樹脂母粒、海泡石粉、有機(jī)蒙脫土、消泡劑、分散劑、催干劑、成膜助劑和去離子水混合攪拌均勻，并由三輥研磨機(jī)研磨，制得抗菌導(dǎo)熱涂料。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述無水乙醇、環(huán)己烷、油酸的體積比為1：(10-30)：0.5。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述三乙胺的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的3-5％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述鈦酸四丁酯的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的5.5％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，濾餅上的固體與去離子水的用量比為1g：20ml。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述苯乙烯單體的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的10-35％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述引發(fā)劑的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的3-7％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球、抗氧劑、潤滑劑的用量以重量份計分別為水性醇酸樹脂30-50份、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球3-5份、抗氧劑0.5-1.5份、潤滑劑0.3-0.8份。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，水性醇酸樹脂、樹脂母粒、海泡石粉、有機(jī)蒙脫土、消泡劑、分散劑、催干劑、成膜助劑和去離子水的用量以重量份計分別為：水性醇酸樹脂50-90份、樹脂母粒10-20份、海泡石粉1-3份、有機(jī)蒙脫土2-6份、消泡劑0.8-1.5份、分散劑2-5份、催干劑1-3份、成膜助劑1-2份、去離子水30-50份。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明通過在涂料中添加納米氧化鈦來改善涂料的抗菌性和導(dǎo)熱性能，為了解決納米氧化鈦與涂料樹脂基體的相容性，本發(fā)明首先通過控制納米氧化鈦的制備條件來控制納米氧化鈦的粒徑，且制備完成后不干燥，直接分散于去離子水中，避免了納米顆粒之間的硬團(tuán)聚；

本發(fā)明在納米氧化鈦的分散液中加入一定量的苯乙烯和引發(fā)劑，在一定條件下發(fā)生聚合，制得聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球，有效改善了納米氧化鈦與樹脂基體的界面性能；另一方面，本發(fā)明為了進(jìn)一步改善涂料的穩(wěn)定性，采用水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球混合二餅添加助劑，制得樹脂母粒；將納米氧化鈦以樹脂母粒的形式加入到涂料中，不僅提高了納米氧化鈦在涂料中的分散性，且有效改善了涂料的抗菌散熱性能。

具體實施方式：

為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。

實施例1

一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無水乙醇和環(huán)己烷混合攪拌均勻，滴加油酸后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中，繼續(xù)滴加三乙胺、鈦酸四丁酯，緩慢升溫至100℃，回流反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾餅上的固體不干燥，直接分散于去離子水中，并向去離子水中加入聚乙二醇，500w功率下，得到分散液；其中，水乙醇、環(huán)己烷、油酸的體積比為1：10：0.5；三乙胺的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的3％；鈦酸四丁酯的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的5.5％；濾餅上的固體與去離子水的用量比為1g：20ml；

(2)向步驟(1)制得的分散液中依次加入苯乙烯單體、引發(fā)劑，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，緩慢升溫至80-90℃，反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，固體干燥后制得聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球；其中，苯乙烯單體的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的10％；引發(fā)劑的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的3％；

(3)將水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球、抗氧劑、潤滑劑混合攪拌并由雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，干燥，得到樹脂母粒；其中，各組分用量以重量份計分別為水性醇酸樹脂30份、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球3份、抗氧劑0.5份、潤滑劑0.3份；

(4)將水性醇酸樹脂、樹脂母粒、海泡石粉、有機(jī)蒙脫土、消泡劑、分散劑、催干劑、成膜助劑和去離子水混合攪拌均勻，并由三輥研磨機(jī)研磨，制得抗菌導(dǎo)熱涂料；其中，各組分用量以重量份計分別為：水性醇酸樹脂50份、樹脂母粒10份、海泡石粉1份、有機(jī)蒙脫土2份、消泡劑0.8份、分散劑2份、催干劑1份、成膜助劑1份、去離子水30份。

實施例2

一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無水乙醇和環(huán)己烷混合攪拌均勻，滴加油酸后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中，繼續(xù)滴加三乙胺、鈦酸四丁酯，緩慢升溫至120℃，回流反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾餅上的固體不干燥，直接分散于去離子水中，并向去離子水中加入聚乙二醇，500w功率下，得到分散液；其中，水乙醇、環(huán)己烷、油酸的體積比為1：30：0.5；三乙胺的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的5％；鈦酸四丁酯的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的5.5％；濾餅上的固體與去離子水的用量比為1g：20ml；

(2)向步驟(1)制得的分散液中依次加入苯乙烯單體、引發(fā)劑，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，緩慢升溫至80-90℃，反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，固體干燥后制得聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球；其中，苯乙烯單體的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的35％；引發(fā)劑的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的7％；

(3)將水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球、抗氧劑、潤滑劑混合攪拌并由雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，干燥，得到樹脂母粒；其中，各組分用量以重量份計分別為水性醇酸樹脂50份、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球5份、抗氧劑1.5份、潤滑劑0.8份；

(4)將水性醇酸樹脂、樹脂母粒、海泡石粉、有機(jī)蒙脫土、消泡劑、分散劑、催干劑、成膜助劑和去離子水混合攪拌均勻，并由三輥研磨機(jī)研磨，制得抗菌導(dǎo)熱涂料；其中，各組分用量以重量份計分別為：水性醇酸樹脂90份、樹脂母粒20份、海泡石粉3份、有機(jī)蒙脫土6份、消泡劑1.5份、分散劑5份、催干劑3份、成膜助劑2份、去離子水50份。

實施例3

一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無水乙醇和環(huán)己烷混合攪拌均勻，滴加油酸后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中，繼續(xù)滴加三乙胺、鈦酸四丁酯，緩慢升溫至105℃，回流反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾餅上的固體不干燥，直接分散于去離子水中，并向去離子水中加入聚乙二醇，500w功率下，得到分散液；其中，水乙醇、環(huán)己烷、油酸的體積比為1：15：0.5；三乙胺的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的3-5％；鈦酸四丁酯的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的5.5％；濾餅上的固體與去離子水的用量比為1g：20ml；

(2)向步驟(1)制得的分散液中依次加入苯乙烯單體、引發(fā)劑，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，緩慢升溫至80-90℃，反應(yīng)3.5h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，固體干燥后制得聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球；其中，苯乙烯單體的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的15％；引發(fā)劑的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的4％；

(3)將水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球、抗氧劑、潤滑劑混合攪拌并由雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，干燥，得到樹脂母粒；其中，各組分用量以重量份計分別為水性醇酸樹脂40份、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球4份、抗氧劑0.7份、潤滑劑0.4份；

(4)將水性醇酸樹脂、樹脂母粒、海泡石粉、有機(jī)蒙脫土、消泡劑、分散劑、催干劑、成膜助劑和去離子水混合攪拌均勻，并由三輥研磨機(jī)研磨，制得抗菌導(dǎo)熱涂料；其中，各組分用量以重量份計分別為：水性醇酸樹脂60份、樹脂母粒13份、海泡石粉1.5份、有機(jī)蒙脫土3份、消泡劑1.0份、分散劑3份、催干劑1.5份、成膜助劑1.2份、去離子水35份。

實施例4

一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無水乙醇和環(huán)己烷混合攪拌均勻，滴加油酸后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中，繼續(xù)滴加三乙胺、鈦酸四丁酯，緩慢升溫至110℃，回流反應(yīng)14h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾餅上的固體不干燥，直接分散于去離子水中，并向去離子水中加入聚乙二醇，500w功率下，得到分散液；其中，水乙醇、環(huán)己烷、油酸的體積比為1：20：0.5；三乙胺的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的4％；鈦酸四丁酯的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的5.5％；濾餅上的固體與去離子水的用量比為1g：20ml；

(2)向步驟(1)制得的分散液中依次加入苯乙烯單體、引發(fā)劑，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，緩慢升溫至80-90℃，反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，固體干燥后制得聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球；其中，苯乙烯單體的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的20％；引發(fā)劑的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的5％；

(3)將水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球、抗氧劑、潤滑劑混合攪拌并由雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，干燥，得到樹脂母粒；其中，各組分用量以重量份計分別為水性醇酸樹脂40份、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球4份、抗氧劑1.1份、潤滑劑0.5份；

(4)將水性醇酸樹脂、樹脂母粒、海泡石粉、有機(jī)蒙脫土、消泡劑、分散劑、催干劑、成膜助劑和去離子水混合攪拌均勻，并由三輥研磨機(jī)研磨，制得抗菌導(dǎo)熱涂料；其中，各組分用量以重量份計分別為：水性醇酸樹脂70份、樹脂母粒16份、海泡石粉2份、有機(jī)蒙脫土4份、消泡劑1.2份、分散劑4份、催干劑2份、成膜助劑1.4份、去離子水40份。

實施例5

一種持久高效的抗菌導(dǎo)熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無水乙醇和環(huán)己烷混合攪拌均勻，滴加油酸后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中，繼續(xù)滴加三乙胺、鈦酸四丁酯，緩慢升溫至115℃，回流反應(yīng)16h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾餅上的固體不干燥，直接分散于去離子水中，并向去離子水中加入聚乙二醇，500w功率下，得到分散液；其中，水乙醇、環(huán)己烷、油酸的體積比為1：25：0.5；三乙胺的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的4.5％；鈦酸四丁酯的質(zhì)量為無水乙醇質(zhì)量的5.5％；濾餅上的固體與去離子水的用量比為1g：20ml；

(2)向步驟(1)制得的分散液中依次加入苯乙烯單體、引發(fā)劑，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，緩慢升溫至80-90℃，反應(yīng)4.5h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，固體干燥后制得聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球；其中，苯乙烯單體的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的30％；引發(fā)劑的質(zhì)量為分散液質(zhì)量的6％；

(3)將水性醇酸樹脂、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球、抗氧劑、潤滑劑混合攪拌并由雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，干燥，得到樹脂母粒；其中，各組分用量以重量份計分別為水性醇酸樹脂45份、聚苯乙烯包覆納米氧化鈦微球4.5份、抗氧劑1.3份、潤滑劑0.6份；

(4)將水性醇酸樹脂、樹脂母粒、海泡石粉、有機(jī)蒙脫土、消泡劑、分散劑、催干劑、成膜助劑和去離子水混合攪拌均勻，并由三輥研磨機(jī)研磨，制得抗菌導(dǎo)熱涂料；其中，各組分用量以重量份計分別為：水性醇酸樹脂80份、樹脂母粒18份、海泡石粉2.5份、有機(jī)蒙脫土5份、消泡劑1.3份、分散劑4.5份、催干劑2.5份、成膜助劑1.6份、去離子水45份。

下面對上述制得的涂料進(jìn)行性能測試。

1、抗菌性能

依照標(biāo)準(zhǔn)《hg3950-2007抗菌木器漆》中的要求來測定不同抗菌劑添加量的漆膜抗菌效果。

2、力學(xué)性能

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《gb1732-79(88)漆膜耐沖擊性測定法》來分別測試漆膜力學(xué)性能。

3、熱導(dǎo)率

采用c-thermtci儀器采用astmd7984標(biāo)準(zhǔn)測試薄膜水平熱導(dǎo)率。

測試結(jié)果如表1所示：

表1

從上述測試結(jié)果可以看出，本發(fā)明制得的涂料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、抗菌性和耐沖擊性能。