一種石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料及其制備方法、應用和使用方法技術

本發明專利技術提供了一種石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，具體方案為：A組分為：以丙烯酸系聚合物水分散液為基體，加入石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑和含有氟烷基的2?丙烯氧乙基三丁基氯化磷?三甲氧基乙烯基硅低聚物以及其他助劑；B組分為酮亞胺；所述石墨烯負載二氧化鈦是在1?10微米的氧化石墨烯、10?50納米的二氧化鈦顆粒與硅烷偶聯劑在水中分散均勻，經還原、干燥得到；丙烯酸系聚合物通過單體選擇并引入了玻璃微珠提高耐磨性，最終得到的產品具有優良抗菌、耐磨、耐污和附著力，其優異的抗菌性和耐磨性適用于人流量很大的醫院、學校使用。

Graphene based antibacterial and wear-resistant two component coating, preparation method, application and application method thereof

The invention provides a graphene based antibacterial and wear-resistant double component coating. The specific scheme is as follows: A is divided into 2 parts: acrylic polymer water dispersions as matrix, graphene loaded titanium dioxide as antibacterial agent and fluorine alkoxy ethyl three butyl phosphor chlorinated trichloroethylene based silicon oligomer and others The B component is the ketone imide; the graphene loaded titanium dioxide is distributed evenly in water with 1 graphite oxide 10 microns, 10 nanometer titanium dioxide particles and silane coupling agent in water, and is obtained by reduction and drying. The acrylic polymer is selected and introduced to improve the wear resistance through the glass bead. Finally, the wear resistance is improved. The product has excellent antibacterial, wear-resistant, anti fouling and adhesion. Its excellent antibacterial and wear resistance is suitable for hospitals and schools with large traffic volume.

【技術實現步驟摘要】
一種石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料及其制備方法、應用和使用方法
本專利技術涉及一種抗菌、耐磨雙組份涂料領域，具體涉及一種石墨烯基兼具抗菌、耐磨雙組份涂料領域，本專利技術還進一步涉及抗菌、耐磨雙組份涂料的制備方法、應用和使用方法。
技術介紹
涂料作為建筑裝修中最常用的建筑材料，用以覆蓋墻面，最基本的作用是美觀。現有技術中涂料通常為高分子聚合物，丙烯酸類聚合物是常用的種類。隨著建筑裝修中對環保要求越來越高，水性涂料成為了研發的熱點。具有功能化的涂料是較為熱門的方向，可以實現在起到裝飾作用的同時，還可以起到賦予其他功能特性等，如抗菌、耐磨、抗紫外等功能特定。對于抗菌特性的涂料，如果加入部分小分子抗菌劑，一是部分組分有使人不愉悅的味道，二是小分子抗菌劑短期效果可以，但是隨著小分子抗菌劑的遷出，抗菌效果下降很快。而對于耐磨特性的涂料，通常是加入一部分耐磨填料，但耐磨填料的加入會導致涂料表面的平整度有一定的影響；如果想兼具兩者的特性就更加難以把控。因此，如何得到長效抗菌的耐磨性涂料成為期待解決的問題。針對上述問題，本人進行了系列的研究，得到了本專利技術的技術方案。
技術實現思路
專利技術目的：本專利技術旨在提供一種具有優良抗菌、耐污和附著力的涂料，其可以滿足日常常規的需求，同時，由于其優秀的抗菌作用，可以適合醫院和學校的使用，提高使用環境的空氣質量，減少病菌。在學校和醫院一般會進行紫外光照射消毒，紫外光的照射激發二氧化鈦的抗菌效果，可以大幅度的提升涂料的殺菌效果。同時，醫院和學校屬于人流量密集的公共區域，墻體的摩擦次數較多，本專利技術還對殺菌效果好的涂料進一步改進了其耐磨特性。為了得到上述產品，本專利技術還提供了上述涂料的制備方法及其應用和使用方法。為了達到上述效果，本專利技術提供了如下的技術方案。專利技術概述[1].一種石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，其包含A組分和B組分，A組分為：以丙烯酸系聚合物水分散液為基體，加入石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑和含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物以及其他助劑；B組分為酮亞胺；A組分和B組分的質量比為100:0.5-3。。[2].根據方案[1]所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，所述丙烯酸系聚合物水分散液由20-25重量份的丙烯酸丁酯、5-10重量份的丙烯酸甲酯、5-8重量份的環氧丙烯酸酯、3-8重量份的丙烯酸羥乙酯、12-16重量份的丙烯酸-2-苯乙酯、3-10重量份的碳酸鈣、5-20重量份的玻璃微珠、0.5-3重量份的硅烷偶聯劑、1-5重量份的表面活性劑、0.5-3重量份的引發劑和100-200重量份的水。[3].根據方案[1]所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，所述石墨烯負載二氧化鈦是在1-10微米的氧化石墨烯、10-50納米的二氧化鈦顆粒與硅烷偶聯劑在水中分散均勻，經還原、干燥等步驟，即得。[4].根據方案[3]所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，氧化石墨烯、二氧化鈦顆粒和硅烷偶聯劑的重量比為10：5-15：0.5-1。[5].根據方案[1]所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑加入量為丙烯酸系聚合物水分散液的0.5-1wt％，含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物加入量為丙烯酸系聚合物水分散液的0.2-1.2wt％。[6].根據方案[5]所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，石墨烯負載二氧化鈦與含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物的質量比為0.5-1.5：1，兩者總加入量不大于丙烯酸系聚合物水分散液的1wt％。[7].根據方案[1]所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，進一步還含有10-100納米的石墨烯，加入量為丙烯酸系聚合物水分散液的0.01-0.5wt％。[8].根據方案[1]所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，進一步所述助劑可以為抗氧化劑、紫外吸收劑、流平劑、顏料，上述組分加入量為丙烯酸系聚合物水分散液的0.01-1.0wt％。[9].方案[1]-[7]中任一項石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料的制備方法，其包括如下：A組分的制備：a、制備丙烯酸系聚合物水分散液；b、加入石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑和含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物，攪拌均勻；c、加入其他助劑，混合均勻即可’B組分的制備：B組分為酮亞胺直接包裝即可。[10].方案[1]-[7]中任一項石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料在內外墻體涂刷中的應用。[11].方案[1]-[7]中任一項石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料在醫院、學校內墻涂刷中的應用。[12].方案[1]-[7]中任一項石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料,使用時，A組分和B組分以100:0.5-3的質量比混合均勻，混合過程控制在5min，混合均勻后進行墻體的涂刷。專利技術詳述為了更加好的理解專利技術的技術方案，下面分別進行介紹，具體內容如下：本專利技術的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料的基本組成：A組分以丙烯酸系聚合物水分散液為基體，加入石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑和含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物以及其他助劑，B組分使用酮亞胺作為丙烯酸聚合物中環氧丙烯酸酯的固化劑，在涂刷后的24小時內對涂料進行二次的固化，提高涂層強度。以丙烯酸類聚合物為主體，水分散液的環保性較高，無有機溶劑，不產生污染。石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑和含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物是做為復合抗菌劑，有機無機復合，有機抗菌劑還可以提高無機抗菌劑的分散效果。與先前研究中填料種類也進行了調整，部分替換了碳酸鈣為玻璃微珠，提高涂層表面的平滑性，提高耐磨性。具體選擇和機理下面進行介紹：丙烯酸系聚合物本專利技術中丙烯酸系聚合物水分散液由20-25重量份的丙烯酸丁酯、5-10重量份的丙烯酸甲酯、5-8重量份的環氧丙烯酸酯、3-8重量份的丙烯酸羥乙酯、12-16重量份的丙烯酸-2-苯乙酯、3-10重量份的碳酸鈣、5-20重量份的玻璃微珠、0.5-3重量份的硅烷偶聯劑、1-5重量份的表面活性劑、0.5-3重量份的引發劑和100-200重量份的水。該組成以短鏈丙烯酸酯為主體，其得到的聚合物強度較大，固化后具有較大的硬度，同時特別加入丙烯酸-2-苯乙酯，此類短鏈含苯單體大大提高了涂料的耐磨性，加入含苯單體會一定程度上導致耐黃變性降低，故此類涂料更適合室內使用。如果適用于室外，建議在涂料中加入紫外吸收劑、抗氧劑等提高基本性能。丙烯酸-2-苯乙酯用量為12-16重量份，優選為14重量份，如果用量過大，附著力降低，如果用量過小，則耐磨性偏低。為了實現后期的二次固化效果，在可以提高硬度、強度的單體中，選擇加入了環氧丙烯酸酯，其中環氧基團在后期進行二次的固化，在原有涂層強度基礎上進一步提高，提高了耐磨的特性。丙烯酸羥乙酯作為含羥基單體，可以提高對墻體的附著力，優選用量3-8重量份，更優選5-6重量份，如果用量過低，附著力不足，易發生剝離情況，如果過高，體系分散性降低，導致填料碳酸鈣和無機抗菌劑的分散性變差，綜合性能有所下降。碳酸鈣作為基本填料，加入提高強度，為了提高分散性，建議加入偶聯劑預先處理碳酸鈣。由于碳酸鈣含有一定的微孔結構，且表面平滑度不足，如果碳酸鈣在涂層表面分散量較大時，表面的疏水疏本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，其特征在于：A組分為：以丙烯酸系聚合物水分散液為基體，加入石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑和含有氟烷基的2?丙烯氧乙基三丁基氯化磷?三甲氧基乙烯基硅低聚物以及其他助劑；B組分為酮亞胺；A組分和B組分的質量比為100:0.5?3。

【技術特征摘要】
1.一種石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，其特征在于：A組分為：以丙烯酸系聚合物水分散液為基體，加入石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑和含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物以及其他助劑；B組分為酮亞胺；A組分和B組分的質量比為100:0.5-3。2.根據權利要求1所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，其特征在于：所述丙烯酸系聚合物水分散液由20-25重量份的丙烯酸丁酯、5-10重量份的丙烯酸甲酯、5-8重量份的環氧丙烯酸酯、3-8重量份的丙烯酸羥乙酯、12-16重量份的丙烯酸-2-苯乙酯、3-10重量份的碳酸鈣、5-20重量份的玻璃微珠、0.5-3重量份的硅烷偶聯劑、1-5重量份的表面活性劑、0.5-3重量份的引發劑和100-200重量份的水。3.根據權利要求1所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，其特征在于：所述石墨烯負載二氧化鈦是在1-10微米的氧化石墨烯、10-50納米的二氧化鈦顆粒與硅烷偶聯劑在水中分散均勻，經還原、干燥等步驟，即得。4.根據權利要求3所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，其特征在于：所述氧化石墨烯、二氧化鈦顆粒和硅烷偶聯劑的重量比為10：5-15：0.5-1。5.根據權利要求1所述的石墨烯基抗菌、耐磨雙組份涂料，其特征在于：石墨烯負載二氧化鈦為抗菌劑加入量為丙烯酸系...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬曉潔，
申請(專利權)人：馬曉潔，
類型：發明
國別省市：浙江,33