CN107556852A

CN107556852A - 一种单组份抗菌涂料

Info

Publication number: CN107556852A
Application number: CN201710964686.XA
Authority: CN
Inventors: 林玉平; 程斌
Original assignee: Sanhe Safety Biotechnology Co Ltd; Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: Sanhe Safety Biotechnology Co Ltd; Beijing University of Chemical Technology
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2018-01-09

Abstract

一种单组份抗菌涂料，涉及涂料领域。由高分子成膜材料、溶剂、氧化钼或氧化钼复合材料、分散剂、消泡剂、流平剂等助剂及其他一些组份组成。该涂料形成的涂层具有优异的抗菌性能和抑菌持久性，且有很好的附着力，硬度和耐化学性。可广泛用于金属、塑料、水泥、陶瓷等基材的涂装。

Description

一种单组份抗菌涂料

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种单组份抗菌涂料。

背景技术

细菌在我们生活中到处存在，当人体感染一定数量致病性细菌时就可能导致发病。致病细菌传入人体的途径很多，除了吞食不洁食物饮品，空气传播外，很大一部分是接触性感染。物品表面所带细菌感染以及通过物品表面交叉感染是致病细菌重要的传播方式，甚至引起疾病流行。抗菌涂料能够在物品表面形成一层抗菌层，能有效杀灭、抑制致病细菌的滋生与传播。

抗菌涂料分为两部分：一部分是杀菌剂，起杀菌作用；另一部分是载体，抗菌剂借助载体形成涂料进行施工。这两部分缺一不可，互相依存，是一个整体。杀菌剂决定抗菌涂料的杀菌和抑菌效果好坏，而载体更加重要，杀菌剂不仅需要借助载体有效地在物品表面形成抗菌层，更重要地是杀菌剂与载体的匹配程度决定杀菌剂能否充分发挥其杀菌功效。

目前涂料中常用的抗菌剂有有机抗菌剂、二氧化钛和纳米银等。但是，有机杀菌剂一般对人等生物体也有毒性；二氧化钛对载体有一定的分解作用，纳米氧化银相对有广谱杀菌效果，对人体没有毒害，但是，银属于贵金属，制备纳米氧化银的成本更高。实际上，纳米颗粒与人体作用的研究才刚刚开始，还没有定性、定量的研究结果。况且，纳米银抗菌剂的适用性也不是很高，在盐分较高，或含硫的环境中就会失效。近年来，以氧化钼作为抗菌剂受到瞩目。氧化钼的杀菌机理与其他抗菌剂完全不同，氧化钼本身没有很强的抗菌性能，但是在氧化钼的存在下，可使周边微环境呈酸性，从而抑制和杀灭细菌。

涂料中的载体一般为聚合物，有醇酸、环氧、氨基、丙烯酸酯类树脂、聚氨酯等等。作为涂料也可以有很多形式，如溶剂型、水溶型、乳液型、无溶剂型、粉末型等。就使用形式来讲，一般分为单组份和双组份。单组份涂料使用方便，无需现场混合、调配等。

发明内容

本发明将氧化钼抗菌剂分散聚合物溶液中，制成一种单组份抗菌涂料。该涂料便于储存、施工。涂层具有优良的杀菌性和持久的抗菌性，附着力好。

本发明涂料质量组成如下：聚合物5～90份，优选10～70份；溶剂10～90份，优选20～85份；氧化钼或/和氧化钼的复合物0.01～15份，优选0.1～10份；填料0～50份，分散剂0～2份，流平剂0～1份，消泡剂0～2份，其他组分0～20份。

本发明的聚合物为抗菌剂提供载体，常见的用于涂料的聚合物均可以作为本发明的所用的聚合物，比如：聚丙烯酸酯及其共聚物、聚氨酯、醇酸树脂、氨基树脂、硝化纤维素等。

本发明中的溶剂能够溶解配方所用的聚合物，并且具有挥发性。可以为：乙醇、丙醇、丁醇、氯仿、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、戊酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、乙二醇乙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、多聚乙二醇甲醚、多聚乙二醇乙醚、多聚乙二醇丙醚、多聚乙二醇丁醚、多聚乙二醇二甲醚、多聚乙二醇二乙醚、多聚乙二醇二丁醚、多聚乙二醇乙酸酯、多聚乙二醇二乙酸酯等。以上溶剂可多种混用。

本发明涂料中的抗菌剂为氧化钼或/和氧化钼的复合物。

本发明所述的氧化钼的复合物为氧化钼与另一种氧化物的复合，另一种氧化物选自氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化钨、氧化钛等，如：氧化钼/氧化铝复合物、氧化钼/二氧化硅复合物、氧化钼/氧化锆复合物、氧化钼/氧化钨复合物、氧化钼/氧化钛复合物等；氧化钼在氧化钼复合物中的质量百分含量为0.1-90％。复合方式可以是混合、共沉淀、烧结、浸渍、负载、修饰、凝胶混合等，优选氧化钼在表面。

本发明所述的氧化钼为钼的氧化物，可选自市售或制备的任何形式的钼的氧化物的一种或几种，可表达为MoOx。

本发明涂料中的分散剂、流平剂、消泡剂为常规的，可选自多家国内外公司市售产品。

本发明涂料中的填料可为二氧化钛、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅等一种或多种。

本发明涂料中其他组分包括：邻苯二甲酸酯脂类、聚乙二醇类、聚丙二醇类、聚乙烯醇、聚甘油类等中的一种或几种。例如：邻苯二甲酸异辛酯、邻苯二甲酸丁酯、聚乙二醇-400，十二烷基聚氧乙烯醚等。

本发明的涂料制备方法为：将聚合物溶解在溶剂中，然后加入分散剂、流平剂、消泡剂、其他组分，最后将抗菌剂氧化钼或/和氧化钼的复合物及填料分散到溶液中。采用分散机，或者胶体磨，或者球磨机上在室温～50℃下分散到细度到70～0.1微米。

本发明的涂料涂装方式可以喷涂、刷涂、滚涂等。

本发明的涂料涂层杀菌效果评价：

采用滴注法，具体如下：使用10⁸、10⁷、10^6，CFU/ml浓度含菌溶液，简单定性测试时候，可使用参考细菌(大肠杆菌或者金黄色葡萄球菌)。

1)抗菌样品准备：在某种介质(瓷片、金属)上喷涂上抗菌涂层，干燥后，取出备用。

2)在培养皿中加上细菌培养备用。

3)试管准备：在试管中放入无菌水。

4)培养皿准备：每个划分为3个区域，用记号笔分别标识上菌液浓度以及菌种的简称。

5)配置不同浓度的菌液：标定菌液浓度后逐步稀释到要求的浓度。

6)从装有不同浓度样品的试管中，用洁净移液器分别取出一滴样品放到培养皿的相应区域。

7)用取样环把上述3个区域中的菌滴均匀涂抹在相应的区域中，然后放置在温度为37度的恒温培养箱中保存培养24小时。

8)重复上述步奏，把细菌溶液采样分别放到相应的培养皿中，直到完成。

9)每隔3或6个小时重复上述步骤，制作培养皿。第一次为初始状态的细菌样品，标识为0，以后分别标识为3、6、9、12。

10)24小时后取出培养皿，拍照存档。

借助上述方法，可直接定性观察杀菌效果。

定量的抗菌性能按照国家标准GB/T 21866-2008测试。

通过测试本发明的涂料具有极强的杀菌性能。

本发明的涂料便于施工、涂层具有优良的杀菌性和持久的抗菌性，同时极强的附着力、耐候性、耐水性、耐久性等。

附图说明

图1为实施例1产品的抗菌性能实验结果图；

图2为实施例2产品的抗菌性能实验结果图；

图3为实施例3产品的抗菌性能实验结果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。以下实施例中的氧化钼主要成分为三氧化钼。氧化钼复合物的形式为混合、浸渍、负载、修饰等。

实施例1：

聚丙烯酸酯的甲苯溶液(50wt％)40份，二甲苯20份，乙酸丁酯6份，丙二醇二甲醚10份，分散剂(BYK Additive&Instruments BYK-P 104)0.9份，消泡剂(BYK Additive&Instruments BYK-A530)0.1份，流平剂(BYK Additive&Instruments BYK 378)0.06份，混合后，加入氧化钼1.2份，在分散机上分散，刮板细度小于70微米，停止分散，过滤。将涂料均匀刷涂到铝板上，室温下干燥。性能见表1。

实施例2：

河北衡水东方化工有限公司硝化棉(1/4s)5份，甲苯10份，乙酸丁酯8份，乙醇8份，溶解。聚丙烯酸酯的乙酸丁酯溶液(40wt％)20份，邻苯二甲酸丁酯0.7份，聚醚(BASFPluronic F38)0.5份，分散剂(BYK Additive&Instruments DISPERBYK-2155)0.07份，消泡剂(BYK Additive&Instruments BYK-A 530)0.1份，流平剂(BYK Additive&InstrumentsBYK 378)0.06混合后，加入氧化钼/氧化硅复合物(氧化钼22％)0.9份，在球磨机上分散，刮板细度小于70微米后，停止球磨，过滤。将涂料均匀刷涂到铝板上，室温下干燥。性能见表1。

实施例3：

聚丙烯酸共聚物(荷兰帝斯曼Neoyl B-734)15份，丙酮16份，乙酸丁酯30份，乙二醇乙醚乙酸酯20，一缩丙二醇丁醚19份，溶解。加入邻苯二甲酸二异壬酯0.8份，聚乙烯醇(日本合成化学PVA GOHSEFIMER LL-02)0.8份，分散剂(BYK Additive&InstrumentsDISPERBYK-2155)0.07份，消泡剂(BYK Additive&Instruments BYK-A 530)0.1份，流平剂(BYK Additive&Instruments BYK 378)0.06混合后，加入氧化钼/氧化钛复合物(氧化钼15％)1.2份在球磨机上分散，刮板细度小于70微米后，停止球磨，过滤。用分体式自喷漆，将涂料喷涂在铝板上，室温下干燥。性能见表1。

实施例4

用实施例1、实施例2、实施例3制备的漆膜，进行抗菌性实验及力学强度实验，详见表1。抗菌性能实验结果见附图1.

表1本发明的抗菌涂料的性能

抗菌性能实验结果见附图1-3，用滴注法测试涂层抗菌性，上排为本发明实施例涂料的在不同时间的杀菌效果，下排为空白板即没有杀菌涂层的不同时间的效果，从结果可以看出本发明的抗菌性能很好(使用10⁸、10⁷、10^6，CFU/ml浓度含菌溶液，具有相同的效果)。

Claims

1.一种单组份抗菌涂料，其特征在于，涂料质量组成如下：聚合物5～90份，溶剂10～90份，氧化钼或/和氧化钼的复合物0.01～15份，填料0～50份，分散剂0～2份，流平剂0～1份，消泡剂0～2份，其他组分0～20份。

2.按照权利要求1所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，聚合物10～70份；溶剂20～85份。

3.按照权利要求1所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，氧化钼或/和氧化钼的复合物0.1～10份。

4.按照权利要求1所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，聚合物为抗菌剂提供载体，溶剂能够溶解配方所用的聚合物并且具有挥发性。

5.按照权利要求4所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，聚合物选自聚丙烯酸酯及其共聚物、聚氨酯、醇酸树脂、氨基树脂、硝化纤维素中的一种或几种；

溶剂为：乙醇、丙醇、丁醇、氯仿、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、戊酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、乙二醇乙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、多聚乙二醇甲醚、多聚乙二醇乙醚、多聚乙二醇丙醚、多聚乙二醇丁醚、多聚乙二醇二甲醚、多聚乙二醇二乙醚、多聚乙二醇二丁醚、多聚乙二醇乙酸酯、多聚乙二醇二乙酸酯中的一种或几种。

6.按照权利要求1所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，氧化钼的复合物为氧化钼与另一种氧化物的复合，另一种氧化物选自氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化钨、氧化钛；氧化钼在氧化钼复合物中的质量百分含量为0.1-90％。

7.按照权利要求1所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，氧化钼复合物的复合方式为混合、共沉淀、烧结、浸渍、负载、修饰、凝胶混合中的一种。

8.按照权利要求1所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，氧化钼为钼的氧化物，可选自市售或制备的任何形式的钼的氧化物的一种或几种。

9.按照权利要求1所述的一种单组份抗菌涂料，其特征在于，涂料中的填料可为二氧化钛、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅等一种或多种；其他组分为：邻苯二甲酸酯脂类、聚乙二醇类、聚丙二醇类、聚乙烯醇、聚甘油类中的一种或几种。

10.制备权利要求1-9任一项所述的单组份抗菌涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚合物溶解在溶剂中，然后加入分散剂、流平剂、消泡剂、其他组分，最后将抗菌剂氧化钼或/和氧化钼的复合物及填料分散到溶液中；采用分散机，或者胶体磨，或者球磨机上在室温～50℃下分散到细度到70～0.1微米。