一種殺菌水性建涂乳液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種殺菌水性建涂乳液及其制備方法的制備方法，應(yīng)用在建筑涂料領(lǐng) 域里。
【背景技術(shù)】
[0002] 涂料中的主要成膜物質(zhì)一一樹脂，其水性化一直是涂料新興市場關(guān)注的焦點(diǎn)所 在，其"綠色"成膜物質(zhì)的特征在不斷發(fā)生變化。目前高性能、功能性樹脂有了更多的選擇。 然而，隨著市場的不斷擴(kuò)大，要使這些能夠提供綠色功能性產(chǎn)品的樹脂在競爭中脫穎而出 是一件難上加難的事情。由于在生產(chǎn)制備樹脂的同時需要考慮到其儲存穩(wěn)定性，就不可避 免的需要添加一定量的殺菌防霉劑，其中就有對人體有害的甲醛等揮發(fā)性物質(zhì)，一方面該 揮發(fā)物被人體吸入，會引發(fā)人體很多疾病，另一方面該揮發(fā)物殺菌防霉的時效性較短，一定 時間內(nèi)自行消耗之后樹脂就不再具有殺菌防霉的功效。這就急需我們通過引入新的材料或 者合成工藝，制備一種具有對人類安全、環(huán)保、具長久自殺菌防霉性能的殺菌水性建涂乳液 及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種殺菌水性建涂乳液及其制備方法，其克服了現(xiàn)有建涂乳液中需要 添加殺菌防霉試劑來延長漆料的存儲期，該殺菌防霉試劑容易揮發(fā)對人體健康有害，且有 效期短的缺點(diǎn)，具有無需另外添加揮發(fā)性的殺菌防霉試劑、殺菌防霉效果持久、能使漆料的 存儲穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種殺菌水性建涂乳液，其由以下重量份比例的組分配制而成： 水 40-50份 pH調(diào)節(jié)劑 0.1-0.2份 乳化劑 0.7-2,1份 引發(fā)劑 0.1-0.3份
[0006] 甲基丙烯酸甲酯 10-18份 丙烯酸正丁酯 10-20份 丙烯酸異辛酯 10-25份 功能性殺菌丙烯酸單體 2-8汾 二:異丙醇胺 α?-β.8份
[0007] 其中，功能性殺菌丙烯酸單體由以下比例的組分配制而成，
[0008] 聚六亞甲基鹽酸胍 65-75g
[0009] 乙醇 15_25mL
[0010] 甲基丙稀酸環(huán)氧丙酯 5_15mL
[0011] 本申請殺菌水性建涂乳液無毒無味，安全環(huán)保。其主要成分選用了功能性殺菌丙 烯酸單體及其他的單體和助劑，功能性殺菌丙烯酸單體與其他單體一起共聚形成高分子樹 脂聚合物，成功將殺菌有效官能團(tuán)接枝到該樹脂聚合物的高分子鏈上，賦予該樹脂聚合物 (即殺菌水性建涂乳液）自身殺菌性能。該殺菌有效官能團(tuán)為胍鹽基，胍鹽基在與細(xì)菌真菌 微生物接觸時能夠吸附、滲透入細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)中，改變細(xì)胞膜的性質(zhì)，破壞菌體內(nèi)的生物 酶，影響細(xì)菌正常的新陳代謝而起到殺菌作用。同時該殺菌有效官能團(tuán)牢固接枝于高分子 樹脂上，避免有效成份因揮發(fā)等情況下流失耗盡，其不會從樹脂聚合物的大分子上流失，使 得該樹脂能夠長久保持殺菌性能，可完全取代傳統(tǒng)樹脂為存放目的而二次加入殺菌防霉劑 的步驟，實(shí)現(xiàn)了該殺菌水性建涂乳液儲存的穩(wěn)定性，不僅對人體、環(huán)境的安全，也節(jié)能。與現(xiàn) 有市面技術(shù)制備的樹脂性能相比，不僅性能優(yōu)越，還符合極致健康綠色自然節(jié)能的需要。
[0012] 該殺菌水性建涂乳液，其由以下重量份比例的組分配制而成： 水 40份 pH調(diào)節(jié)劑 0.2份 乳化劑 0.9份 引發(fā)劑 0.2份
[0013] 甲基丙烯酸甲酯 〗5份 丙烯酸正丁酯 16.3份 丙烯酸異辛酯 19份 功能性殺菌丙烯酸單體 8份 三異丙醇胺 0.4份
[0014]該配比的殺菌水性建涂乳液的殺菌性能較其他配方的佳。
[0015] 所述功能性殺菌丙烯酸單體由以下比例的組分配制而成，
[0016] 聚六亞甲基鹽酸胍 70g
[0017] 乙醇 20mL
[0018]甲基丙稀酸環(huán)氧丙酯 10mL
[0019] 利于該配比的功能性殺菌丙烯酸單體制備的殺菌水性建涂乳液的殺菌性能最佳。
[0020] 所述水為去離子水。
[0021] 所述pH緩沖劑為碳酸氫鈉。
[0022] 所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或任意組合。
[0023]所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，其重量比為3-15: 4-6。兩種乳化劑的配合使用再搭配上優(yōu)選的用量比例，使得所制備的殺菌水性建涂乳液殺 菌性能優(yōu)異，且功能性殺菌丙烯酸單體的殺菌有效官能團(tuán)能更牢固的接枝于高分子樹脂 上，不易流失。
[0024]所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
[0025]該殺菌水性建涂乳液的制備方法，其包括以下在常溫和常壓下依次進(jìn)行的步驟： [0026]①功能性殺菌丙稀酸單體的制備：
[0027]向聚六亞甲基鹽酸胍中加入乙醇攪拌，使其完全溶解，再加入甲基丙烯酸環(huán)氧丙 酯，恒溫55-65°C回流反應(yīng)45-55h;將其降至室溫后向內(nèi)加入過量的丙酮或甲醇，攪拌充分 后傾去上層清液，重復(fù)處理3-5次;取沉淀物在22-28°C真空干燥10_15h，即得功能性殺菌丙 烯酸單體；
[0028]②預(yù)乳化步驟：
[0029]向水中依次加入pH緩沖劑、乳化劑、引發(fā)劑、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯 酸異辛酯和功能性殺菌類丙烯酸單體，并以450-550rpm轉(zhuǎn)速分散分散25-35min，制備成預(yù) 乳化混合液；
[0030]③聚合步驟：
[00311取小等于其自身總重量1/4的預(yù)乳化混合液以250-350rpm轉(zhuǎn)速邊攪拌邊緩慢升溫 至70-80°C，等到其反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色相時，開始向內(nèi)緩慢滴加剩余的預(yù)乳化混合液，滴加時間 為2-3h，之后恒溫反應(yīng)0.5-1.5h，再升溫至75-85°C，反應(yīng)0.35-0.75H;之后將該反應(yīng)物降至 室溫，再加入三異丙醇胺胺調(diào)節(jié)pH至7-8,過濾即得殺菌水性建涂乳液。
[0032]該殺菌水性建涂乳液的制備工藝簡單、低碳環(huán)保，具有很強(qiáng)的工業(yè)化能力與廣闊 的市場前景。
[0033]所述步驟③中取出的預(yù)乳化混合液占其自身總重量的1/4。該比例使得聚合反應(yīng) 更徹底，所制備的殺菌水性建涂乳液性能更佳。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明申請具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0035] 1)安全環(huán)保，無需另外添加殺菌防霉試劑，即可殺菌防霉延長漆料的存儲期，有效 避免了殺菌防霉試劑的揮發(fā)對人體健康造成的不利影響；
[0036] 2)制備工藝簡單、低碳環(huán)保，具有很強(qiáng)的工業(yè)化能力與廣闊的市場前景。
【附圖說明】
[0037]圖1是功能性殺菌類丙烯酸單體制備的反應(yīng)公式。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合各實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039]原料來源：
[0040]聚六亞甲基鹽酸胍:泰州化工公司；
[0041]甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯:上海華東試劑工業(yè)公司；
[0042]碳酸氫鈉：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；
[0043]丙酮、甲醇、乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚、過硫酸鉀:阿拉丁化學(xué)試劑；
[0044]甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、十二烷基硫酸鈉、三異丙醇胺:安 耐吉化學(xué)；
[0045] 實(shí)施例1
[0046] -種殺菌水性建涂乳液，其由以下重量份比例的組分配制而成： 上離/·水 47.6份 碳酸氫鈉 0.1份 十二烷基硫酸鈉 0.5份 烷基酚聚氧乙烯醚 0.4份 過硫酸鉀 0.2份
[0047] 甲基內(nèi)烯酸甲酯 12份 丙烯酸正丁酯 18份 丙烯酸異辛酯 15份 功能性殺菌丙烯酸單體 6份 二異丙醇胺 0.2份
[0048] 其中，功能性殺菌丙烯酸單體由以下比例的組分配制而成：
[0049] 聚六亞甲基鹽酸胍 65g
[0050]乙醇 25mL
[0051 ]甲基丙稀酸環(huán)氧丙酯 5mL
[0052] 該殺菌水性建涂乳液，其包括以下在常溫和常壓下依次進(jìn)行的步驟：
[0053] ①功能性殺菌丙稀酸單體的制備：
[0054] 向聚六亞甲基鹽酸胍中加入乙醇攪拌，使其完全溶解，再加入甲基丙烯酸環(huán)氧丙 酯，恒溫55°C回流反應(yīng)55h;將其降至室溫后向內(nèi)加入過量的丙酮或甲醇，攪拌充分后傾去 上層清液，重復(fù)處理4次;取沉淀物在28°C真空干燥10h，即得功能性殺菌丙烯酸單體；
[0055]②預(yù)乳化步驟：
[0056]向去離子水中依次加入碳酸氫鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、過硫酸 鉀、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯和功能性殺菌類丙烯酸單體，并以 500rpm轉(zhuǎn)速分散分散30min，制備成預(yù)乳化混合液；
[0057] ③聚合步驟：
[0058]取其自身總重量1/4的預(yù)乳化混合液以250rpm轉(zhuǎn)速邊攪拌邊緩慢升溫至75°C，等 到其反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色相時，開始向內(nèi)緩慢滴加剩余的預(yù)乳化混合液，滴加時間為2h，之后恒溫 反應(yīng)lh