一種抗菌抑菌水性金屬涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抗菌涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌抑菌水性金屬涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，金屬表面的防腐越來(lái)越受到各行各業(yè)的高度重視，采用涂料涂覆防腐是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方法。防止金屬腐蝕的方法有很多，如采用電鍍和陰極保護(hù)，造成了排放污染，不利于環(huán)境保護(hù);還有在使用耐腐蝕合金，雖起到防腐作用，但工程造價(jià)達(dá)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，采取涂料層防護(hù)是最有效最經(jīng)濟(jì)普遍的方法。
[0003]但是現(xiàn)有的金屬涂料存在一定程度的缺陷，涂料的功能不全面，耐水性不強(qiáng)，容易發(fā)泡碎裂，殺菌功能不完善，現(xiàn)有涂料的功能不能夠滿(mǎn)足人們的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種抗菌抑菌水性金屬涂料，殺菌抑菌效果優(yōu)異，而且具有優(yōu)秀的耐水、耐熱、耐拉伸性能，同時(shí)韌性和強(qiáng)度高，附著力強(qiáng)。
[0005]本發(fā)明提出的一種抗菌抑菌水性金屬涂料，其原料按重量份包括:殺菌聚氨酯80?90份，水性酚醛樹(shù)脂15?18份，水性醇酸樹(shù)脂9?12份，氣相白炭黑3?4份，硅藻土 15?18份，沸石粉22?25份，沉淀硫酸鋇13?16份，甲基異噻唑啉酮1.5?2.5份，苯扎溴銨1?1.8份，消泡劑1?2份，分散劑1?2份，平流劑2?3份，顏料5?8份。
[0006]優(yōu)選地，殺菌聚氨酯的制備方法如下:將醛酮樹(shù)脂加入丙酮中溶解得到第一物料；將聚己內(nèi)酯二元醇和聚四氫呋喃升溫，保溫，接著真空脫水得到第二物料;將第一物料、第二物料和改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯混合后，通入N2保護(hù)，升溫，保溫，然后降溫，加入乙二醇、2_(羥基甲基)苯硼酸半酯、三羥甲基丙烷和丙酮，再加入鄰苯基苯酚鈉，升溫，保溫得到第三物料;將第三物料降溫后，再滴加含三乙醇胺和雙(2-羥丙基)苯胺的混合溶液，升溫，保溫得到第四物料;將第四物料進(jìn)行中和后，再加水進(jìn)行乳化分散，真空蒸餾后，再加入月桂酸酞菁鋅攪拌均勻得到殺菌聚氨酯。
[0007]優(yōu)選地，殺菌聚氨酯的制備方法如下:將醛酮樹(shù)脂加入丙酮中溶解得到第一物料；將聚己內(nèi)酯二元醇和聚四氫呋喃升溫至82?85°C，保溫3?4h，接著真空脫水得到第二物料;將第一物料、第二物料和改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯混合后，通入N2保護(hù)，升溫至87?90°C，保溫1.5?3.5h，然后降溫至42?45°C，加入乙二醇、2-(羥基甲基)苯硼酸半酯、三羥甲基丙烷和丙酮，再加入鄰苯基苯酚鈉，升溫至93?96°C，保溫0.8?l.lh得到第三物料;將第三物料降溫至39?42°C后，再滴加含三乙醇胺和雙(2-羥丙基)苯胺的混合溶液，升溫至77?80°C，保溫45?50min得到第四物料;將第四物料進(jìn)行中和后，再加水進(jìn)行乳化分散，真空蒸餾后，再加入月桂酸酞菁鋅攪拌均勻得到殺菌聚氨酯。
[0008]優(yōu)選地，殺菌聚氨酯的制備方法如下:按重量份將9?12份醛酮樹(shù)脂加入丙酮中溶解得到第一物料;將15?18份聚己內(nèi)酯二元醇和28?31份聚四氫呋喃升溫，保溫，接著真空脫水得到第二物料;將第一物料、第二物料和19?22份改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯混合后，通入N2保護(hù)，升溫，保溫，然后降溫，加入10?13份乙二醇、4?6份2-(羥基甲基)苯硼酸半酯、15?18份三羥甲基丙烷和丙酮，再加入1?1.5份鄰苯基苯酚鈉，升溫，保溫得到第三物料;將第三物料降溫后，再滴加含2?3份三乙醇胺和4?6份雙(2-羥丙基)苯胺的混合溶液，升溫，保溫得到第四物料;將第四物料進(jìn)行中和后，再加300?330份水進(jìn)行乳化分散，真空蒸餾后，再加入1?1.2份月桂酸酞菁鋅攪拌均勻得到殺菌聚氨酯。
[0009]丙酮在殺菌聚氨酯的制備過(guò)程中起到溶劑的作用，無(wú)需限定用量。
[0010]優(yōu)選地，殺菌聚氨酯制備方法中的改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯按如下步驟進(jìn)行制備:按重量份將100?103份環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯和2.6?2.9份磷酸三丁酯混合后，升溫，保溫，接著減壓蒸餾，冷卻后進(jìn)行熟化得到改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯。
[0011]優(yōu)選地，殺菌聚氨酯制備方法中的改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯按如下步驟進(jìn)行制備:按重量份將100?103份環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯和2.6?2.9份磷酸三丁酯混合后，升溫至200?220°C，保溫1?1.3h，接著減壓蒸餾，冷卻至73?76°C進(jìn)行熟化得到改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯。
[0012]優(yōu)選地，殺菌聚氨酯制備方法中的月桂酸酞菁鋅按如下步驟進(jìn)行制備:將四氨基酞菁鋅、月桂酸和N，N-二甲基乙酰胺混合后，進(jìn)行油浴加熱，油浴加熱的溫度為132?135°C，油浴加熱的時(shí)間為8?8.6h，油浴加熱過(guò)程中不停攪拌，然后減壓蒸餾，洗滌，離心，洗滌，干燥得到月桂酸酞菁鋅。
[0013]優(yōu)選地，月桂酸酞菁鋅的制備過(guò)程中，四氨基酞菁鋅和月桂酸的摩爾比為1?1.3:
5?6ο
[0014]Ν，Ν_二甲基乙酰胺在月桂酸酞菁鋅的制備過(guò)程中起到溶劑的作用，無(wú)需限定用量。
[0015]四氨基酞菁鋅的制備方法如下:將3.82g4-硝基鄰苯二腈和l.0Og醋酸鋅混合后放入圓底燒瓶中，向其中加入143mL無(wú)水硝基苯，充分?jǐn)嚢韬?，加熱?50°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)24h。反應(yīng)完畢后，冷卻到室溫，向其中加入大量的甲醇，抽濾，洗滌至濾液無(wú)色為止，然后真空干燥，干燥后將固體刮下，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10wt%的鹽酸回流3h，抽濾，用水洗滌至濾液呈無(wú)色為止，真空干燥，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10的％的他0!1溶液回流3h，抽濾，用水洗滌至濾液呈無(wú)色為止，真空干燥，得到四硝基酞菁鋅。將1.45g四硝基酞菁鋅和7.25g無(wú)水硫化鈉溶解在55mL水中，加熱到50°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)5h。反應(yīng)完畢后，降到室溫，抽濾，用大量的水洗滌至濾液無(wú)色為止，真空干燥。干燥后的樣品用柱層析法分離，所用硅膠為200?300目，石油醚(60?90)灌柱子，以N，N-二甲基甲酰胺為淋洗劑淋洗，收集，真空干燥，得到四氨基酞菁鋅。
[0016]優(yōu)選地，殺菌聚氨酯、甲基異噻唑啉酮和苯扎溴銨的重量比為85?88: 1.8?2.2:1.3 ?1.6。
[0017]本發(fā)明按常規(guī)工藝制備。
[0018]本發(fā)明將環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯和磷酸三丁酯混合后，升溫，使環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯中-NC0基團(tuán)在磷酸三丁酯的催化作用下發(fā)生縮合反應(yīng)，兩個(gè)異氰酸酯基團(tuán)縮合生成碳化二亞胺基團(tuán)(_N = C = N_)，所得改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯黏度低，為后續(xù)殺菌聚氨酯的制備做鋪墊。本發(fā)明采用四氨基基酞菁鋅和月桂酸制備月桂酸酞菁鋅，其中四氨基基酞菁鋅上的4個(gè)氨基分別與月桂酸上的羧基進(jìn)行酰胺反應(yīng)，形成酰胺鍵得到長(zhǎng)烷鏈的月桂酸酞菁鋅。
[0019]本發(fā)明采用改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯、醛酮樹(shù)脂和月桂酸酞菁鋅來(lái)制備殺菌聚氨酯，由于醛酮樹(shù)脂具有飽和的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，使其有高光澤、硬度、抗降解及耐候性，其分子鏈相當(dāng)于聚氨酯中的硬段，促進(jìn)聚氨酯中軟段與硬段之間的微相分離程度的增加，提高殺菌聚氨酯的硬度和固化速度，醛酮樹(shù)脂接入聚氨酯中，使乳液聚合物表面張力降低，低表面組分向外迀移，高表面能的向內(nèi)迀移，醛酮樹(shù)脂的疏水部分迀移到涂膜的表面，增加涂膜表面的致密度，提高涂層的耐水性;改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯在聚氨酯結(jié)構(gòu)上引入長(zhǎng)碳側(cè)鏈基團(tuán)，長(zhǎng)碳側(cè)鏈基團(tuán)可以相互纏繞，使殺菌聚氨酯的黏度和斷裂伸長(zhǎng)率小，固化后涂膜的拉伸強(qiáng)度、硬度、韌性進(jìn)一步提高，而其中的碳化二亞胺基團(tuán)提高了殺菌聚氨酯的極性，提高了反應(yīng)活性，提高反應(yīng)速度和交聯(lián)度，提高了殺菌聚氨酯的硬度和附著力，改性環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯和醛酮樹(shù)脂配合，使本發(fā)明成膜時(shí)親油基向外對(duì)空氣排布，親水基向內(nèi)排布，從