《耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆及其制备方法.pdf（13页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810172547.8 (22)申请日 2018.03.01 (71)申请人 珠海市美筑新材料有限公司 地址 519000 广东省珠海市金湾区红旗小 林 (72)发明人 胡军余艳锋 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 俞梁清 (51)Int.Cl. C09D 133/04(2006.01) C09D 5/14(2006.01) C09D 7/65(2018.01) C09D 7/63(2018.01) C09D 7/61(2018.0。
2、1) (54)发明名称 耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆及其制备 方法 (57)摘要 本发明公开了一种耐高温防霉抗菌型纳米 水性烤漆及其制备方法， 按重量份数计， 所述烤 漆包括以下组分： 去离子水10-40份， 表面活性润 湿剂0.5-3.0份， 纳米二氧化钛5-20份， 助剂0-35 份， 水性丙烯酸树脂30-60份， 部分甲醚化氨基树 脂4-12份， 高甲醚化氨基树脂2-6份， 环氧改性硅 烷偶联剂1-5份， 丙二醇甲醚5-10份， 二甲基氨基 乙醇1-3份。 本发明的烤漆不含重金属， 安全、 环 保， 没有毒副作用， 符合REAH、 ROHS， 可用于食品 级包装， 通过美国FDA认证； 。
3、具有长效的防霉效 果， 五年后防霉效果保持在98以上， 附着力强， 既可以用于五金， 也可以用于玻璃、 陶瓷底材上， 并且耐高温， 可以在180摄氏度烤60分钟以上而 不分解、 不变色。 权利要求书1页 说明书11页 CN 108531025 A 2018.09.14 CN 108531025 A 1.耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 其特征在于， 按重量份数计， 包括以下组分： 2.根据权利要求1所述的耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 其特征在于， 所述纳米二氧 化钛的粒径为2060纳米。 3.根据权利要求1所述的耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 其特征在于， 所述表面活性 润湿剂的HLB值为91。
4、2。 4.根据权利要求1所述的耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 其特征在于， 所述助剂为 0.3-3份的分散剂和10-30份的钛白粉。 5.根据权利要求1所述的耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 其特征在于， 所述部分甲醚 化氨基树脂与高甲醚化氨基树脂的配比为1.52.5： 1。 6.根据权利要求1所述的耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 其特征在于， 所述部分甲醚 化氨基树脂与高甲醚化氨基树脂的配比为2： 1。 7.根据权利要求1所述的耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 其特征在于， 所述表面活性 润湿剂与纳米二氧化钛的配比为0.10.15： 1。 8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的耐高温防霉抗菌型。
5、纳米水性烤漆的制备方 法， 其特征在于， 包括以下步骤： 按份数称取表面活性润湿剂、 纳米二氧化钛、 助剂、 水性丙 烯酸树脂， 然后加入5-30份的去离子水， 搅拌均匀， 然后高速分散到细度至10微米以下， 接 着加入部分甲醚化氨基树脂、 高甲醚化氨基树脂、 环氧改性硅烷偶联剂、 二甲基氨基乙醇、 丙二醇甲醚以及剩余的去离子水， 搅拌均匀。 9.一种根据权利要求1-7中任一项所述的耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆的应用， 其 特征在于， 将所述耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆用于五金材料、 玻璃、 陶瓷上， 或者用于 食品级包装。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108531025 A 2 耐高温。
6、防霉抗菌型纳米水性烤漆及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于涂料技术领域， 具体涉及一种耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆及其制 备方法。 背景技术 0002 目前， 烤漆被应用在各个领域当中， 其目的不仅是为了美化物件表面， 而且还是为 了防止物件的表面被破坏、 腐蚀。 传统的烤漆基本上都是油性烘烤涂料， 会对人体和环境造 成严重的危害。 因此， 需要研制水性烤漆， 并且要求具有较好的力学强度、 高附着力、 耐老 化、 耐腐蚀等性能， 如果是将烤漆用于食品包装上面， 则还需要求烤漆无毒副作用， 特别对 于一些需要长期贮存， 对卫生条件又有要求的， 如药品、 食品及其它对防霉抗菌要求较高的 领。
7、域或场所， 例如需要在包装表面涂有一种长效环保型防霉抗菌烤漆， 则才能满足以上要 求。 但是现在的烤漆大部分都只能满足一部分性能， 难以达到较佳的综合性能。 例如， 只适 合用于五金材料， 却不适合用于玻璃、 陶瓷底材， 或者相反。 也有的烤漆产品贮存有效期时 间短， 附着力弱， 不耐高温， 易发黄， 更大的难题是水性烤漆需高温烘烤， 常见的外加防霉剂 在高温烘烤后全部或部份失效， 在加入无机纳米材料后该问题会更加严重。 此外， 由于国家 对环保的要求越来越高， 以及人们的环保意识也越来越强， 因此， 希望制备的烤漆产品也要 符合环保、 安全的要求。 为了满足行业内对烤漆产品越来越高的要求， 。
8、亟需开发出一种安 全、 环保、 附着力强、 在漆膜高温烘烤后防霉抗菌性能不失效的等综合性能优异的水性烤 漆。 发明内容 0003 针对现有技术存在的问题， 本发明提供了一种耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆及 其制备方法。 0004 本发明采用以下技术方案： 0005 耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 按重量份数计， 包括以下组分： 0006 说明书 1/11 页 3 CN 108531025 A 3 0007 0008 进一步地， 由于纳米级产品难以和一般的有机材料或无机材料混溶， 单纯的调控 纳米材料的粒径只能带来单一方面的好处， 但是却要牺牲其它方面的性能。 本发明所述纳 米二氧化钛的粒径为20。
9、60纳米。 在一些实施例中， 所述纳米二氧化钛的粒径为3050纳 米； 在一些实施例中， 所述纳米二氧化钛的粒径为3545纳米。 纳米二氧化钛的粒径太大会 导致防霉抗菌效果变差， 粒径太小则会难以分散在水性烤漆中。 所述纳米二氧化钛的使用 可以显著提升产品的防霉抗菌效果， 特别是， 烤漆产品可以承受在180摄氏度烤60分钟以上 而不分解、 不变色， 传统的防霉抗菌剂在同等的高温和长时间下暴露， 会很大部分或全部失 效， 以及出现严重黄变的现象。 0009 进一步地， 所述表面活性润湿剂的HLB(hydrophilic-lipophilic balance， 亲水- 亲油平衡)值为912。 在一。
10、些实施例中， 所述表面活性润湿剂的HLB值为1011。 例如， 所述 表面活性润湿剂可以是borchers Gen 0451， 是水油通用产品， 属于聚氨酯齐聚物结构， HLB 值约11； 或者是TEGO Wet KL 245， 是水油通用产品， 属于聚醚硅氧烷共聚物， HLB值约10.5。 0010 进一步优选地， 所述表面活性润湿剂与纳米二氧化钛的配比为0.10.15： 1。 所述 表面活性润湿剂用来分散和润湿纳米二氧化钛， 使得产品保持适用性， 并且贮存时间达到 36个月以上。 0011 进一步地， 所述纳米二氧化钛的用量不宜过多或者过少， 优选为5-20份； 在一些实 施例中， 所述纳。
11、米二氧化钛的用量为8-15份； 在一些实施例中， 所述纳米二氧化钛的用量为 10-15份。 所述纳米二氧化钛的用量偏少会导致防霉抗菌效果较差， 偏多会难以和烤漆中的 有机树脂混合。 纳米二氧化钛的使用， 使漆膜避免了加入传统的有毒有害的防霉抗菌剂， 同 时具有长效的防霉抗菌效果， 并且没有毒副作用， 使产品可以用于食品级包装， 通过美国 FDA合格认证。 0012 进一步优选地， 所述助剂的用量为10-35份； 在一些实施例中， 所述助剂的用量为 10.3-33份。 进一步优选地， 所述助剂为0.3-3份的分散剂和10-30份的钛白粉。 例如， 所述分 散剂可以是TEGO Dispers 65。
12、5， 或者Borchi Gen 0451、 Borchi Gen 1253等等。 0013 进一步优选地， 所述部分甲醚化氨基树脂与高甲醚化氨基树脂的配比为1.5 2.5： 1， 可以使漆膜获得很好的耐化学品性能以及较高的附着力和柔韧性。 0014 进一步优选地， 所述部分甲醚化氨基树脂与高甲醚化氨基树脂的配比为2： 1， 可以 使漆膜达到最佳的耐化学品性能以及最佳的附着力和柔韧性。 0015 例如， 所述部份甲醚化氨基树脂可以是氰特325、 625等； 所述高甲醚化氨基树脂可 以是氰特303、 603等。 例如， 环氧改性硅烷偶联剂可以是湖北蓝天化工有限公司的336， 日本 信越化学工业株式。
13、会社的605。 0016 本产品具有很好的贮存稳定性， 粘度为30-40s(涂2杯)， pH值为7.5-10.0， 优选地， pH值为8.0-9.5。 0017 一种耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆的制备方法， 包括以下步骤： 按份数称取表 面活性润湿剂、 纳米二氧化钛、 助剂、 水性丙烯酸树脂， 然后加入5-30份的去离子水， 搅拌均 说明书 2/11 页 4 CN 108531025 A 4 匀， 然后高速分散到细度至10微米以下， 接着加入部分甲醚化氨基树脂、 高甲醚化氨基树 脂、 环氧改性硅烷偶联剂、 二甲基氨基乙醇、 丙二醇甲醚以及剩余的去离子水， 搅拌均匀， 经 检测合格后进行包装。 。
14、0018 在涂料的配制过程当中， 很多成分不能混配， 例如很多无机材料和有机制剂配制 到一起就会出现无法均匀混合、 沉淀， 甚至出现失效、 无效的问题， 长期以来都很难解决， 而 本发明的配方通过作为一个整体， 呈现出混合均匀、 贮存有效期长、 防霉抗菌性能优异、 附 着力强、 耐高温等综合性能突出的效果， 选用HLB值为912的表面活性润湿剂和其它特定 的成分， 并控制纳米二氧化钛的粒径为2060纳米， 以及整体配方的配比相互协调， 实现了 显著的效果。 0019 本发明所述耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆可以用于五金材料上， 同时也可以用 于玻璃、 陶瓷底材上。 一般的水性烤漆与玻璃的附着力较。
15、差， 用于玻璃底材上时， 会出现容 易剥落的问题。 而本发明的水性烤漆与玻璃有很强的附着力， 不会出现容易剥落的现象。 0020 本发明所述耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆的应用方法为先将该烤漆涂刷与底 材(五金材料、 玻璃、 陶瓷， 或者食品级包装， 等等)上， 然后在160-200摄氏度(优选180摄氏 度)烤干， 烘烤时间可以是10分钟1.5小时， 优选20分钟1小时， 或者25分钟55分钟， 优 选30分钟40分钟。 0021 本发明的有益效果： 0022 (1)本发明的产品具有长效防霉抗菌功能， 五年后的防霉抗菌性能可以保持98 以上， 因为产品在使用成形过程中需要高温烘烤(例如180摄。
16、氏度/30分钟)， 在高温烘烤后 防霉性能没有受到任何影响， 防霉抗菌性能非常优秀； 0023 (2)本发明解决了无机纳米材料与有机高分子化合物(树脂)的混溶性、 长期贮存 性能等问题， 使得无机纳米材料能够广泛应于高分子涂料中， 特别是解决了无机纳米材料 在水性高分子化合物(水性改性丙烯酸树脂)中的应用， 使无机纳米材料在水性涂料中大面 积推广成为可能； 0024 (3)本发明的产品不含重金属、 苯， 是安全、 环保的产品； 0025 (4)本发明的产品采用纳米防霉抗菌技术， 没有毒副作用， 符合REAH、 ROHS标准， 可 用于食品级包装， 通过美国FDA认证， 用于食品、 药品等需长期。
17、存放且对卫生级别要求高的 包装表面尤为适合。 0026 (5)本发明的产品附着力强， 既可以用于五金， 也可以用于玻璃、 陶瓷底材上； 0027 (6)本发明的产品耐高温， 可以在180摄氏度烤60分钟以上而不分解、 不变色； 0028 (7)本发明的产品贮存有效期时间长， 可达36个月以上； 0029 (8)本发明的制备方法简单， 步骤简便， 生产效率高， 安全隐患少， 适用于大规模稳 定化生产。 具体实施方式 0030 为了更好的解释本发明， 现结合以下具体实施例作进一步说明， 但是本发明不限 于具体实施例。 0031 实施例1 0032 一种耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 按重量份数计，。
18、 包括以下组分： 说明书 3/11 页 5 CN 108531025 A 5 0033 0034 所述耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆的制备方法， 包括以下步骤： 0035 按份数称取表面活性润湿剂、 纳米二氧化钛、 助剂、 水性丙烯酸树脂， 然后加入去 离子水A， 搅拌均匀， 然后高速分散到细度至10微米以下， 接着加入部分甲醚化氨基树脂、 高 甲醚化氨基树脂、 环氧改性硅烷偶联剂、 二甲基氨基乙醇、 丙二醇甲醚、 去离子水B， 搅拌均 匀， 经检测合格后进行包装。 0036 本实施例产品贮存有效期可达36个月以上， 并且在180摄氏度烤60分钟以上不分 解、 不变色， 做成漆膜使用五年后防霉抗。
19、菌效果保持在98以上。 0037 实施例2 0038 一种耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 按重量份数计， 包括以下组分： 说明书 4/11 页 6 CN 108531025 A 6 0039 0040 所述耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆的制备方法， 包括以下步骤： 0041 按份数称取表面活性润湿剂、 纳米二氧化钛、 助剂、 水性丙烯酸树脂， 然后加入去 离子水A， 搅拌均匀， 然后高速分散到细度至10微米以下， 接着加入部分甲醚化氨基树脂、 高 甲醚化氨基树脂、 环氧改性硅烷偶联剂、 二甲基氨基乙醇、 丙二醇甲醚、 去离子水B， 搅拌均 匀， 经检测合格后进行包装。 0042 本实施例产品贮存。
20、有效期可达36个月以上， 并且在180摄氏度烤60分钟以上不分 解、 不变色， 做成漆膜使用五年后防霉抗菌效果保持在98以上。 0043 实施例3 0044 一种耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆， 按重量份数计， 包括以下组分： 0045 说明书 5/11 页 7 CN 108531025 A 7 0046 0047 所述耐高温防霉抗菌型纳米水性烤漆的制备方法， 包括以下步骤： 0048 按份数称取表面活性润湿剂、 纳米二氧化钛、 助剂、 水性丙烯酸树脂， 然后加入去 离子水A， 搅拌均匀， 然后高速分散到细度至10微米以下， 接着加入部分甲醚化氨基树脂、 高 甲醚化氨基树脂、 环氧改性硅烷偶联剂。
21、、 二甲基氨基乙醇、 丙二醇甲醚、 去离子水B， 搅拌均 匀， 经检测合格后进行包装。 0049 本实施例产品贮存有效期可达36个月以上， 并且在180摄氏度烤60分钟以上不分 解、 不变色， 做成漆膜使用五年后防霉抗菌效果保持在98以上。 0050 对比例1 0051 一种水性烤漆， 按重量份数计， 包括以下组分： 0052 0053 同实施例3， 只是不含部分甲醚化氨基树脂， 其余都相同。 0054 对比例2 0055 一种水性烤漆， 按重量份数计， 包括以下组分： 说明书 6/11 页 8 CN 108531025 A 8 0056 0057 同实施例3， 只是不含高甲醚化氨基树脂， 其。
22、余都相同。 0058 对比例3 0059 一种水性烤漆， 按重量份数计， 包括以下组分： 0060 0061 同实施例3， 除了不含纳米二氧化钛以外， 其余都相同。 0062 对比例4 0063 市售同类型水性烤漆。 0064 表1： 实施例与对比例的测试结果。 说明书 7/11 页 9 CN 108531025 A 9 0065 0066 注： 铅笔硬度： 中华牌， 数字越大越好； 0067 附着力： 百格法， 5B最好； 0068 耐酸性： 10硫酸溶液浸泡， 不失光， 不起泡， 不变色， 附着力不下降； 0069 耐碱性： 10氢氧化钠溶液浸泡， 不失光， 不起泡， 不变色， 附着力不下。
23、降； 0070 耐水性： 浸泡蒸馏水， 不失光， 不起泡， 不变色， 附着力不下降； 0071 耐醇性： 50酒精浸泡， 不失光， 不起泡， 不变色， 附着力不下降。 0072 本发明产品的漆膜防霉抗菌测试效果列于表2。 0073 表2： 使用本发明产品的漆膜在不同温度、 湿度环境对各种细菌和真菌的最低抑制 浓度(MIC， PPM)。 0074 说明书 8/11 页 10 CN 108531025 A 10 0075 0076 本发明产品的漆膜的长期防霉抗菌测试效果列于表3。 0077 表3： 本发明产品的漆膜在使用不同时间后对各种细菌和真菌的最低抑制浓度 说明书 9/11 页 11 CN 108531025 A 11 (MIC， PPM)。 0078 0079 结果表明本发明产品的漆膜在不同温度、 湿度环境下对各种细菌和真菌具有显著 的抑制效果， 并且具有十分优秀的长期防霉抗菌效果。 说明书 10/11 页 12 CN 108531025 A 12 0080 以上所述仅为本发明的具体实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用 本发明作的等效变换， 或直接或间接运用在其它相关的技术领域， 均同理包括在本发明的 专利保护范围之中。 说明书 11/11 页 13 CN 108531025 A 13 。